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

通过活细胞成像分析阐明星形胶质细胞的神经保护机制

• 批准号: 19J15030
• 负责人: 滝澤 舞
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J15030/
• 关键词: アストロサイト; バソプレシン受容体; ライブセルイメージング

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。

这项研究的重点是在星形胶质细胞中表达的加压素（AVP）受体，并致力于分析AVP受体在神经损伤中的神经保护机制的分子机制，并于今年获得以下结果。首先，制备了神经元和星形胶质细胞的共培养系统，并使用氯化铵进行了氨毒性检测，并观察到以浓度依赖性方式丢失的神经元。接下来，为了研究AVP受体的功能，将AVP和氯化铵用于神经元和星形胶质细胞共培养系统。初步实验表明，仅施用AVP时的神经元突出形态相似或略微伸长，就像没有添加时一样，而偶有的AVP和氯化铵会导致神经元脱落。这表明氨毒性对通过AVP受体神经保护机制的影响很低。为了进一步详细分析氯化铵和AVP对神经元和星形胶质细胞生理的影响，我们试图通过活细胞成像观察细胞内信号分子反应。荧光蛋白型Ca2+可视化传感器在神经元和星形胶质细胞上表达。使用基因转移试剂，在神经元和星形胶质细胞中表达Ca2+可视化传感器，并给予谷氨酸，导致神经元的细胞内Ca2+浓度增加，并确认了基因转移的Ca2+成像的实用性。为了进一步详细分析AVP和氨毒性对细胞内信号通路的影响，我们计划引入分子传感器（例如CAMP和ATP），除了CA2+外，我们还计划进行成像分析。

项目成果

Mechanism of L-glutamine-induced glucagon-like peptide-1 secretion from enteroendocrine L cells via amino acide receptors.

L-谷氨酰胺诱导肠内分泌L细胞通过氨基酸受体分泌胰高血糖素样肽-1的机制。

• 发表时间: 2019
• 作者: Harada K;Nakamura T;Kamiya T;Takizawa M;Nakajima K;Kitaguchi T;Kato T;Tsuboi T.
• 通讯作者: Tsuboi T.

Glutamine-induced signaling pathways via amino acid receptors in enteroendocrine L cell lines

• DOI: 10.1530/jme-19-0260
• 发表时间: 2020-04-01
• 期刊: JOURNAL OF MOLECULAR ENDOCRINOLOGY
• 影响因子: 3.5
• 作者: Nakamura, Takumi;Harada, Kazuki;Tsuboi, Takashi
• 通讯作者: Tsuboi, Takashi