生細胞イメージング解析によるアストロサイトの神経保護機構の解明

本研究ではアストロサイトに発現するバソプレシン（AVP）受容体に着目し、神経損傷におけるAVP受容体の神経保護機構の分子機構の解析に取り組み、本年度は以下の成果を挙げた。まず、ニューロンとアストロサイトの共培養系を作製し、塩化アンモニウム投与による、アンモニア毒性試験を行ったところ、塩化アンモニウム投与濃度依存的にニューロンの脱落が観察された。続いて、AVP受容体の機能を検討するため、ニューロンとアストロサイトの共培養系へAVPと塩化アンモニウムを投与した。予備実験の結果では、AVPのみを投与した場合の神経細胞の突起形態は、何も添加しない場合と同程度あるいは、若干の伸長傾向が見られたことに対し、AVPと塩化アンモニウムを共投与した際には、ニューロンの脱落が引き起こされた。このことから、アンモニア毒性におけるAVP受容体を介した神経保護機構への作用効果は低いことが示唆された。塩化アンモニウムおよびAVPによるニューロンおよびアストロサイトの生理機能への影響をより詳細に解析するために、ライブセルイメージングにより、細胞内シグナル分子応答の観察を試みた。蛍光タンパク質型Ca2+可視化センサーを、ニューロンおよびアストロサイトへ発現させた。遺伝子導入試薬を用いて、細胞内へCa2+可視化センサーをニューロンおよびアストロサイトに発現させ、グルタミン酸を投与したところ、ニューロンの細胞内Ca2+濃度上昇が惹起されたことから、遺伝子導入法によるCa2+イメージングの実用性を確認した。AVPおよびアンモニア毒性による細胞内シグナル伝達経路への影響をより詳細に解析するために、今後は、Ca2+に加えて、cAMP、ATPなどの分子センサーを導入してイメージング解析を行う予定である。

本研究ではアストロサイトに発現するバソプレシン（AVP）受容体に着目し、神経損傷におけるAVP受容体の神経保護機構の分子機構の解析に取り組み、本年度は以下の成果を挙げた。まず、ニューロンとアストロサイトの共培養系を作製し、塩化アンモニウム投与による、アンモニア毒性試験を行ったところ、塩化アンモニウム投与濃度依存的にニューロンの脱落が観察された。続いて、AVP受容体の機能を検討するため、ニューロンとアストロサイトの共培養系へAVPと塩化アンモニウムを投与した。予備実験の結果では、AVPのみを投与した場合の神経細胞の突起形態は、何も添加しない場合と同程度あるいは、若干の伸長傾向が見られたことに対し、AVPと塩化アンモニウムを共投与した際には、ニューロンの脱落が引き起こされた。このことから、アンモニア毒性におけるAVP受容体を介した神経保護機構への作用効果は低いことが示唆された。塩化アンモニウムおよびAVPによるニューロンおよびアストロサイトの生理機能への影響をより詳細に解析するために、ライブセルイメージングにより、細胞内シグナル分子応答の観察を試みた。蛍光タンパク質型Ca2+可視化センサーを、ニューロンおよびアストロサイトへ発現させた。遺伝子導入試薬を用いて、細胞内へCa2+可視化センサーをニューロンおよびアストロサイトに発現させ、グルタミン酸を投与したところ、ニューロンの細胞内Ca2+濃度上昇が惹起されたことから、遺伝子導入法によるCa2+イメージングの実用性を確認した。AVPおよびアンモニア毒性による細胞内シグナル伝達経路への影響をより詳細に解析するために、今後は、Ca2+に加えて、cAMP、ATPなどの分子センサーを導入してイメージング解析を行う予定である。