ダイレクトリプログラミングによる脳梗塞モデルマウスの海馬神経細胞と認知機能の再生

直接重编程对脑梗死模型小鼠海马神经元再生和认知功能的影响

基本信息

批准号：
22K17799
负责人：
福井裕介
金额：
$ 3万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

RNA結合タンパク質であるpolypyrimidine tract-binding protein 1（Ptbp1）は、神経細胞特異的スプライシングを抑制し、非神経細胞では高レベルで発現するが、神経細胞ではダウンレギュレーションされることが報告されている。これまでの研究でPtbp1の発現を抑制すると、非神経細胞では多くの神経系細胞特異的遺伝子の発現が確認され、神経系細胞へのリプログラミングが誘導されることが確認されている。本研究では、アストロサイト特異的にPtbp1 mRNAをノックダウン（KD）するアデノ随伴ウイルスベクター(AAV)を尾静脈投与し、脳梗塞後に認知機能低下を呈するマウスにおいてその治療効果を検討する。8週齢C57BL/6Jマウスに一過性中大脳動脈塞栓術によって脳梗塞を作成し、術後3日目に血液脳関門を通過し脳内感染が可能なカプシドでパッケージングしたAAV-pGFAP-CasRx-SgRNA-(Ptbp1)またはそのコントロールベクターを尾静脈投与した。脳梗塞作成後より神経症状の評価のためにBederson’s test, Rotarod test, Elevated body swing testを週1回行い、認知機能評価のためにNovel object recognition testを4，8週目に行った。8週間後に灌流固定し、梗塞体積（Nissl染色）及びmCherry陽性成熟神経細胞(NeuN)に群間差が見られるかどうか評価した。8週目のNovel object recognition testにおいて、Ptbp1KD群では新奇物体に対する接触時間の有意な延長を認め、認知機能の改善が見られた。また、海馬でmCherry/GFAP二重陽性アストロサイト様グリアが、新しいmCherry/NeuN二重陽性ニューロン様細胞へと変化していた。

RNA结合蛋白息肉嘧啶丝结合蛋白1（PTBP1）抑制神经元特异性的剪接，在非神经元细胞中以高水平表达，但据报道在神经元中被下调。先前的研究已经证实，抑制PTBP1表达可以导致非神经元细胞中许多神经细胞特异性基因的表达，并将重编程重编程为神经系统细胞。在这项研究中，在尾静脉中施用了专门敲低（KD）PTBP1 mRNA的腺相关病毒载体（AAV），并在脑梗塞后表现出认知能力下降的小鼠中检查了治疗效果。 Cerebral infarction was generated by transient middle cerebral artery embolization in 8-week-old C57BL/6J mice, and on the third day after surgery, AAV-pGFAP-CasRx-SgRNA-(Ptbp1) or its control vector was administered in the tail vein, packaged with capsids that can be crossed through the blood-brain barrier and allowed for intra-brain infection.在创建脑梗塞后，每周进行一次评估神经系统症状，并在第4周和8周进行了新的对象识别测试，以进行认知功能评估，进行了新的对象识别测试，进行了新的对象识别测试。八个星期后，将细胞灌注并固定以评估梗塞体积（NISSL染色）和麦克利阳性成熟神经元（Neun）是否存在任何组差异。在第8周的新颖对象识别测试中，PTBP1KD组显示出显着的新物体接触时间延长，并且观察到认知功能的改善。此外，在海马中，MCHERRY/GFAP双阳性类似星形胶质细胞样神经胶质已转化为新的MCHERRY/NEUN双阳性神经元样细胞。