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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17799/
• 关键词: ダイレクトリプログラミング; 脳梗塞モデルマウス; 神経細胞新生; 脳梗塞

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。

It has been reported that the RNA-binding protein, cysteine tract-binding protein 1 (Ptbp1), inhibits neurone-specific phosphorylation, can be detected in non-neurones, and can be detected in neurones. These studies confirmed the inhibition of PtbP1 expression in non-neuronal cells, the identification of multiple neuronal cell-specific gene expression, and the induction of neuronal cell apoptosis. In this study, we investigated the therapeutic effects of tail vein administration of PtbP1 mRNA (KD) and its associated protein (AAV) on cognitive decline after infarction. At 8 weeks C57BL/6J, transient middle and large artery thrombosis was induced, and blood clots were passed through the closed door 3 days after surgery. The infection was possible. AAV-pGFAP-CasRx-SgRNA-(Ptbp1) was injected into the tail vein. Bederson's test, Rotarod test, Elevated body swing test, Novel object recognition test, Week 1, Week 8 After 8 weeks, perfusion fixation, infarct volume (Nissl stain) and mCherry positive mature neurons (NeuN) were evaluated. 8-week Novel object recognition test, PtbP1 KD group, intentional extension of exposure time to novel objects, cognitive function improvement In hippocampus, mCherry/GFAP double positive cells are transformed into new mCherry/NeuN double positive cells.