In vivo imaging analysis of neuron-glia dynamics in neurological disease models

神经疾病模型中神经元-胶质细胞动力学的体内成像分析

• 批准号: 19K17042
• 负责人: 齋藤 光象
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K17042/
• 关键词: アレキサンダー病; 一次性アストロサイト病; アストロサイト; ミクログリア; 難治性疾患; 2光子イメージング; ニューロングリア動態; グリア病態; 難治性神経疾患; イメージング解析

アレキサンダー病(AxD)は、GFAP遺伝子変異を病因とする難治性疾患である。先行研究ではアストロサイトCa2+シグナル異常によってAxD病態が促進されることを見出した。また、AxDマウスのミクログリアについて調べると、ミクログリアの活性化現象と病態保護効果が確認された。この現象に関する分子病態メカニズム解明のため（1）AxD病態のミクログリア機能解析、（2）シングルセル遺伝子解析（scRNAseq）を実行した。Iba1プロモーター下にGCaMP6を発現するIba1-GCaMP6マウスおよび２光子励起レーザー顕微鏡を用いたミクログリアCa2+イメージング法の確立に成功した。さらにこのマウスとAxDマウスを交配させて新たにミクログリアCa2+シグナル解析用のAxDモデルを作成した。このAxDモデルでは対照群に比較してCa2+シグナル活性化が認められ、この活性化現象は特定の受容体拮抗薬によって抑制された。一方でscRNAseqにより、各グリア細胞のサブクラスター解析、パスウェイ解析を実行し、病態関連性のクラスターを同定し、特徴化した。これらデータを基にしながらAAV脳局所注射によるATPイメージングを活用した結果、ある細胞種が関連する組織内ATP増加メカニズムを同定することに成功し、AxDミクログリアCa2+シグナル活性化要因として特定するに至った。さらにAxDミクログリアCa2+活動の病態意義を検討するため先述の受容体拮抗薬の投与実験を行ったところ、AxDマウス脳組織の病態増悪を示した。すなわちAxDミクログリア活動は病態保護作用を有することが判明した。アストロサイト・ミクログリアの相互作用が関連するAxD病態機構の一端を解明し、重要成果が得られた。この特定の受容体を標的としたミクログリア介入操作手法は、将来の治療開発応用に連結すると期待できる。

The disease (AxD), the GFAP disease, the etiology, the treatment of sexual disease, the disease and the disease were studied. First, we should study the symptoms of Ca2+ disease in order to promote the development of AxD disease. The disease, AxD, and so on, so that they become active, like the results of disease protection. The molecular disease is known as the molecular disease (1) the AxD disease is diagnosed by the machine, and (2) by the subanalysis of the molecular disease (scRNAseq). Under the Iba1 command, you can see that you are successful by using the GCaMP6 method to make sure that you are successful with the help of the Ca2+ method. The parsers use the words "AxD", "AxD", "mating,"new", "Ca2+", "make". According to the results of the AxD experiment, the group was compared with the Ca2+ group, and the activation was similar to the antagonism of specific receptacles. On the one hand, there is no difference between the two parties, and there is a difference in the analysis of the data, the analysis of the scRNAseq, the analysis of the rows, the homology and the specialization of the disease. This is based on the results of the active use of the ATP device injected by the AAV bureau, the results of the ATP test in the tissue, the same result as the test success, and the effect of AxD on the activation of the Ca2+ test. The meaning of the disease in the Ca2+ activity is affected by the AxD. The recipient antagonizes the receptor in the first place, and the AxD in the tissue shows the disease. There is a significant difference in the role of disease protection in AxD activities. The interaction between each other has led to the understanding of one end of the AxD disease mechanism and the success of the important results. The operation method of intervention in the treatment of a specific receptacle will be used in the future.

项目成果

ミクログリアの自己再生によるアレキサンダー病の抑制

通过小胶质细胞的自我更新抑制亚历山大病

• 发表时间: 2020
• 作者: 小林 憲司;繁冨 英治;パラジュリ ビージェイ;久保田 友人;齋藤光象;田中 謙二;池中 一裕;小泉 修一
• 通讯作者: 小泉 修一

ミクログリアによる全身監視・制御システムの解明

阐明小胶质细胞的全身监测和控制系统

• 发表时间: 2022
• 期刊: ファルマシア
• 作者: 齋藤光象 小泉修一

The mechanisms of which microglia are related to the pathology in the “primary astrocytic disease" Alexander disease

小胶质细胞与“原发性星形细胞疾病”亚历山大病病理学相关的机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 齋藤光象;繁冨 英治;篠崎陽一;パラジュリ ビージェイ;小泉 修一
• 通讯作者: 小泉 修一

アレキサンダー病モデルのCa2+シグナル現象およびニューロン－グリア間の多様性相互作用

亚历山大病模型中的 Ca2+ 信号传导现象以及神经元和神经胶质细胞之间的不同相互作用

• 发表时间: 2021
• 期刊: 日本薬理学雑誌
• 作者: 齋藤光象;繁冨英治;小泉修一
• 通讯作者: 小泉修一

シンポジウム 「中枢性超稀少疾患の薬理」一次性アストロサイト病 「アレキサンダー病」 の分子病態の薬理学的研究

研讨会“中枢性超罕见疾病的药理学”原发性星形细胞疾病“亚历山大病”分子病理的药理学研究

• 发表时间: 2019
• 作者: 小林 憲司;繁冨 英治;パラジュリ ビージェイ;久保田 友人;齋藤光象;田中 謙二;池中 一裕;小泉 修一;齋藤光象
• 通讯作者: 齋藤光象