2023 Fiscal Year Annual Research Report
発達期化学物質曝露による脳内ケモカインネットワークの攪乱と神経回路網の形成不全
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20H04341
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
石原 康宏 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (80435073)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 隆幸 徳島文理大学, 理工学部, 准教授 (10397557)
冨永 貴志 徳島文理大学, 神経科学研究所, 教授 (20344046)
大黒 亜美 広島大学, 医系科学研究科(薬), 特定准教授 (20634497)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 発達神経毒性 / ミクログリア / ケモカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、10万種類にもおよぶ化学物質が工業的に生産されているが、化学物質による神経影響も危惧されており、米国小児科学会や欧州食品安全機関が医薬品や農薬の脳の発達への影響を警告している。化学物質のリスク評価を適正に行うためには、作用メカニズムの解明が望まれる。本研究では、化学物質の発達期曝露により引き起こされる発達神経障害について、脳内免疫細胞であるミクログリアおよびミクログリアが産生するケモカインに着目して、メカニズムの解明を目指した。
抗てんかん薬であるバルプロ酸（VPA）を発達期に曝露すると、海馬CA1領域でミクログリアが活性化し、神経回路機能の興奮性シフトおよび成長後の行動異常が認められた。海馬で発現する遺伝子の網羅的解析により、VPAで発現が上昇するケモカインCCL3を同定した。CCL3の受容体であるCCR5アンタゴニスト、マラビロクは、神経回路機能や行動異常を抑制した。従って、VPAによる発達神経毒性には、活性化ミクログリアが放出するCCL3が関与すると考えられる。組み換えCCL3を海馬急性スライスに処置したところ、LTPに変化は認められなかったため、CCL3は直接ニューロンに作用しているとは考え難く、CCL3が神経回路機能の興奮性を誘導するニューロン以外が関与するメカニズムが示唆された。
本研究では、ミクログリア由来CCL3という発達神経毒性に関与し得る具体的な分子の同定に成功した。本研究は、ケモカインネットワークと発達神経毒性との関連を示す点で創造的であり、バイオマーカーとしての利用や受容体アンタゴニストの投与など、発達神経毒性の早期発見・予防戦略も提供する。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
