GABA/グリシンの興奮性応答を介した神経再生カスケードの解析と治療法への応用

GABA/甘氨酸兴奋反应介导的神经再生级联分析及其在治疗中的应用

基本信息

批准号：
21K06394
负责人：
高山千利
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

GABAとグリシンは、成熟動物の主要な抑制性神経伝達物質である。両者は幼若期に興奮性応答を示す事から、形態形成に関与すると考えられてきた（Kobayashi et al. 2021, Shimizu et al. 2022）が、ノックアウトマウスの解析から、現在は否定的である。我々は、神経損傷後の運動神経軸索の再生期にもGABA/グリシンが興奮性応答を示すことを見出し（Tatetsu et al. 2012, Kim et al. 2018）、興奮性応答が損傷軸索の再生を加速するという仮説をたてて研究を行っている。①新しいタイプの神経損傷モデルとして、脛骨神経結紮動物を用い、損傷後の変化を解析した。その結果、（１）ミクログリアの活性化⇒KCC2発現の減少⇒軸索再生のシグナル経路が認められ、神経損傷後に共通する現象であることが示された。（２）ガラニン、コリンアセチルトランスフェラーゼ（ChAT）2つの分子の動きが神経軸索の変性と再生を示す客観的指標となることが明らかになった。この研究は、Neuroscience Research誌に掲載された（Yafuso et al. 2022）。②GABA/グリシンを抑制性に導く輸送体(KCC2)を半減させたKCC2ノックアウトマウスのヘテロ接合体と野生型を比較して、運動神経切断・縫合後の運動機能の変化などを解析した。その結果、KCC2が半減し、GABA/グリシンの応答性が興奮性にシフトしたマウスにおいて、（１）運動機能の障害程度が低く回復が早い。（２）神経軸索の再生が早く進行する。（３）有髄線維の密度、神経軸索の変性・再生を示すマーカーの変化が（２）を裏付けている。以上、３つの傾向が認められた。③野生型マウスとKCC2ノックアウトヘテロ接合体について神経損傷後脊髄におけるmRNA解析を行って、大きく変化する分子について解析を進めている。

GABA和甘氨酸是成熟动物中主要的抑制性神经递质。两者都被认为参与了形态发生，因为它们在年轻时表现出兴奋性反应（Kobayashi等，2021，Shimizu等，2022），但是对基因敲除小鼠的分析现在显示为负。我们发现，GABA/甘氨酸在神经损伤后运动神经轴突再生期间还表现出兴奋性反应（Tatetsu等人，2012年，Kim等人，2018年），并研究了兴奋性反应加速受伤轴突再生的假设。 1）使用新型的神经损伤模型用于分析使用胫骨神经结扎动物损伤后的变化。结果表明（1）小胶质细胞激活的信号途径⇒减少KCC2表达⇒轴突再生，表明这是神经损伤后的常见现象。（2）Galanin和胆碱乙酰转移酶（CHAT）已经表明，两个分子的运动是神经轴突变性和再生的客观指标。这项研究发表在《神经科学研究》杂志上（Yafuso等，2022）。 2）我们将KCC2基因敲除小鼠的杂合子和野生型小鼠与半还原的转运蛋白（KCC2）进行了比较，从而导致抑制性GABA/甘氨酸，并分析运动神经切割和缝合力后运动功能的变化。结果，在KCC2减少一半并且GABA/甘氨酸反应性转向兴奋性的小鼠中，（1）运动功能障碍的程度较低，恢复速度很快。（2）神经轴突的再生迅速发展。（3）骨髓纤维和标记的密度变化，表明神经轴突的退化和再生确认（2）。上面观察到三个趋势。 ③我们已经在野生型小鼠和KCC2基因敲除杂合子的神经损伤后在脊髓中进行了mRNA分析，现在正在进行对巨大变化的分子的分析。

项目成果

期刊论文数量（28）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

GABA传输相关分子在糖尿病模型小鼠胰岛中的定位及表达变化

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
清水千草;岡田滋喜;岡本士毅;益崎裕章;片岡あかり;高山千利
通讯作者：
高山千利

Development of the GABAergic network in the mouse spinal cord

小鼠脊髓中 GABA 能网络的发育

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shiori Kobayashi*;Chigusa Shimizu-Okabe*;Jeongtae Kim;Yoshinori Kosaka;Mananobu Sunagawa;Akihito Okabe;Chitoshi Takayama(*equally contributed)
通讯作者：
Chitoshi Takayama(*equally contributed)

Development of the glycine uptake system in astrocytes of the spinal cord 脊髄のアストロサイトにおけるグリシン取り込みシステムの発達

脊髓星形胶质细胞甘氨酸摄取系统的发育脊髓星形胶质细胞甘氨酸摄取系统的发育