Elucidation of the molecular mechanism of D-serine - AMPA receptor interaction and its application to the development of a treatment for schizophrenia

阐明D-丝氨酸-AMPA受体相互作用的分子机制及其在精神分裂症治疗开发中的应用

• 批准号: 20K16655
• 负责人: 海野 真一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Showa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16655/
• 关键词: 統合失調症; D-セリン; 神経薬理学; AMPA型グルタミン酸受容体; グルタミン酸伝達; 脳

カルシウム透過型AMPA（CaP-AMPA）受容体―D-セリン相互作用の分子細胞メカニズムを明らかにする目的で、本相互作用がニューロンとグリアの双方の活動性から影響を受けることに注目し、D-セリンの局在を解析した。CaP-AMPA受容体とともに、D-セリンの細胞外濃度を制御するGABA介在ニューロンとの関係を知るため、GABAニューロンに特異的に発現するGABA合成酵素の、glutamate decarboxylase（GAD67）のコンディショナルノックアウトマウスの脳からRNAを抽出し、RT-PCR法にてGAD67及びD-セリン合成酵素のserine racemase（SRR）のmRNA発現量を調べた。その結果GAD67のmRNA発現量が減少することが確認され、SRRのmRNA発現量は上昇した。抗D-セリン抗体の特異性の検証を行うためにD-セリンとグルタルアルデヒド結合体を特異的に認識する抗体を用いて組織凍結切片の免疫染色法を確立した。グルタルアルデヒド(0.25%)を含むパラフォルムアルデヒド（4％）を用いて灌流固定したSRRKOマウスの脳より作製した脳切片で、抗D-セリン抗体を使って、組織中D-セリンの免疫染色を行った。野生型マウスの大脳皮質、海馬等でD-セリン様免疫反応が認められ、HPLCによる組織中D-セリン濃度の定量結果と矛盾しなかった。SRRKOマウスにおいては、D-セリン様免疫反応の低下傾向が見られたが、動物数が少なく、脳切片の状態が良くないため、本年度に、SRRKOマウスを凍結受精卵から個体化し、灌流固定を行った。また、本研究から得られた、D-セリンの局在・代謝・機能に関する基礎的な所見、精神病の病態への関与および治療効果に関する所見の一部は、NeuroPsychopharmacotherapyと題する電子書籍に掲載された2つの論文において議論した。

为了阐明钙 - 可渗透AMPA（CAP-AMPA）受体D-丝氨酸相互作用的分子细胞机制，我们专注于神经元和神经胶质活性的影响，并分析了D丝氨酸的定位。要了解调节D-丝氨酸的细胞外浓度的Cap-Ampa受体与GABA中间神经元之间的关系，RNA是从谷氨酸脱羧酶（GAD67）的条件敲除小鼠（GAD67）的大脑中提取的RNA，这是一种GABA合成酶，该酶在GABA神经元和gaba Neurons和gaba Neurons serrine cormine cormine core serrine cormins core serrine core sermine ceerns ever sermins ceers sermine cears and 667级别和d.-s-s 667 （SRR）通过RT-PCR检查。结果，证实了GAD67的mRNA表达水平降低，并增加了SRR的mRNA表达水平。为了验证抗D-丝氨酸抗体的特异性，使用专门识别D-丝氨酸和戊二醛结合物的抗体建立了组织冷冻切除术的免疫染色方法。使用抗D-苯裔抗体在组织中免疫染色的D-甲醛（0.25％），用含有戊二醛的多聚甲醛（0.25％）灌注的SRRKO小鼠的大脑产生的脑部切片（4％）。在野生型小鼠的脑皮质和海马中观察到了D-丝氨酸样免疫反应，并且与HPLC在组织中D-丝氨酸浓度定量的结果一致。尽管对SRRKO小鼠的D丝氨酸样免疫反应趋于趋势，但动物的数量很少，脑部切片很差，因此今年，SRRKO小鼠是从冷冻受精卵中个性化的，并且进行了灌注。此外，在两篇文章中，在一本名为Neuropsychopharmarmarmacthapy的电子书中发表了两篇文章中讨论了有关D-丝氨酸的定位，代谢和功能以及它们参与精神病及其治疗功效的一些基本发现。

项目成果

D-Serine in the Treatment of Psychosis

D-丝氨酸治疗精神病

• DOI: 10.1007/978-3-319-56015-1_391-1
• 发表时间: 2021
• 期刊: NeuroPsychopharmacotherapy
• 作者: Toru Nishikawa;Asami Umino;Masakazu Umino
• 通讯作者: Masakazu Umino

D-Serine: Basic Aspects with a Focus on Psychosis

D-丝氨酸：以精神病为重点的基本方面

• DOI: 10.1007/978-3-319-56015-1_470-1
• 发表时间: 2021
• 期刊: NeuroPsychopharmacotherapy
• 作者: Toru Nishikawa;Asami Umino;Masakazu Umino
• 通讯作者: Masakazu Umino