2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21890313
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| Research Institution | 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター |
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Principal Investigator |
本田 真也 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所疾病研究第一部, 流動研究員 (90532672)
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| Keywords | 病理学 / 筋疾患 / オートファジー |
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| Research Abstract |
本研究は、XMEAの治療法開発に向けた分子病態解明のため、患者由来細胞および患者生検筋を用い、リソソームの機能・筋繊維内に蓄積した空胞の性質・空胞輸送機構について解析することを目的とする。昨年度はXMEA患者由来細胞において細胞内酸性オルガネラのpHの上昇、およびエンドサイトーシス系細胞内輸送の遅延があることを報告した。本年度は、培養細胞を用いリソソームによるタンパク質分解能の解析、及び生検筋を用い組織染色、電子顕微鏡観察による解析を行った。培養細胞を用いた解析から、XMEA患者由来細胞において、リソソーム酵素活性、およびタンパク質の分解効率はコントロール細胞と比較して有意な差は確認されなかった。生検筋を用いた観察から、筋細胞内にグリコーゲンの顕著な蓄積を確認し、電子顕微鏡による観察からXMEAに特有の電子密度の高い顆粒がグリコーゲンであることが示唆された。そこでグルコースのトランスポーターであるGLUT4の発現解析を行ったところ、XMEA筋では、コントロール筋と比較してGLUT4の発現量が増加しており、その発現は筋細胞膜および筋細胞内に強く観察された。さらにLC3陽性の自己貪食空胞やLamp1陽性のリソソームだけでなく、細胞内小胞輸送の制御分子であるRab7・Rab5も筋繊維内に蓄積していることが確認された。これまでの研究から、細胞内小胞輸送は小胞間のpHの濃度勾配に依存していることが知られている。本研究結果から、XMEAでは、VMA21の変異によりV-ATPaseの活性低下がおこり、細胞内pHが上昇することで細胞内小胞輸送系が乱れることが病態に関与しているものと考えられる。
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