ALSの選択的神経細胞死に関わるGluR2サブユニットRNA編集異常の解析

GluR2 亚基 RNA 编辑异常与 ALS 选择性神经元死亡相关的分析

• 批准号: 14017020
• 负责人: 郭 伸
• 金额: $ 4.42万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017020/
• 关键词: グルタミン酸受容体; 筋萎縮性側索硬化症; 脊髄運動ニューロン; RNA編集; GluR2; AMPA受容体; 神経伝達物質; ADAR

ALSの脊髄前角および脊髄運動ニューロンではグルタミン酸受容サブタイプであるAMPA受容体のサブユニットGluR2 mRNAはQ/R部位が未編集のものが増加している。この分子変化はAMPA受容体のCa2+透過性を亢進させ、動物脳で遅発性の脊髄運動ニューロン死を含む神経細胞死を引き起こすことが知られており、かつALS以外の神経疾患にはみられない疾患特異的な変化であることから、本疾患の神経細胞死に直接関わっている可能性が高い。RNA編集に関わる編集酵素adenosine deaminases acting on pre-mRNAs(ADAR)には3種(ADAR1〜ADAR3)が知られており、GluR2 mRNA編集率低下との関連を明らかにするために、ADARs mRNA発現量とGluR Q/R部位の編集率の相関を検討することを目的とした。凍結保存正常対照ヒト剖検脳組織より、GluR2、GluR5、GluR6、ADAR1〜ADAR3のmRNA量をLightCycler(Rocche Diagnostics)によるRT-PCR定量した。RNA編集を受けるQ/R部位を持つGluR2、GluR5、GluR6 mRNAのRT-PCR産物をQ/R部位を認識する制限酵素Bbv-1で処理し、その消化断片を2100 Bioanalyzer(Agilent)により定量解析し、RNA編集を受けた割合(編集率)を算出した。GluRの発現レベルはいずれの組織でもGluR2>GluR6>GluR5の順であり、ADAR1は全般に、ADAR2は灰白質優位、ADAR3は白質優位に発現していた。Q/R部位の編集率は、いずれのサブユニットmRNAも灰白質>白質であり、ADAR2の発現レベルに平行していた。とくにGluR2Q/R部位の編集率は灰白質では100%に保たれていたが、白質では最大40%低下していた。GluR2 mRNA編集率は、ADAR2/GIUR2比に依存し、編集率が100%の部位ではこの比が0.02以上であったが、編集率が低下している部位(全て白質)では0.02以下であった。編集率とADAR1/GluR2比にはこのような相関が見られなかった。ヒト脳ではADAR2 mRNAの発現レベルがGluR2Q/R部位のmRNA編集を規定している可能性が示された。ADAR2mRNA発現量の変化とALS脊髄運動ニューロンの神経細胞死との関わりについては今後の検討課題である。

在ALS的脊柱前角和脊柱运动神经元中，AMPA受体的亚基GlUR2 mRNA（一种谷氨酸受体亚型）在亚基Glur2 mRNA的Q/R位点中正在增加。已知这种分子变化可增强AMPA受体的Ca2+渗透性，从而导致神经元死亡，包括动物脑中发作的晚发性脊柱运动神经元死亡，并且是ALS以外的神经疾病中未见疾病特异性的变化，因此它可能直接参与这种疾病的神经元死亡。已知作用于前MRNA（ADARS）（ADAR1至adar3）的三种类型的腺苷脱氨酶，为了阐明GLUR2 mRNA编辑速率之间的关联，目的是研究ADAR的表达水平MRNA的表达水平与GLURQ/R位点的编辑速率之间的相关性。使用正常对照人尸检脑组织的轻循环仪（Rocche Diagnostics），通过RT-PCR通过RT-PCR定量GlUR2，GlUR5，GlUR6和ADAR1的mRNA水平。用识别Q/R位点的限制酶BBV-1处理glUR2，glur5和glUR6 mRNA的RT-PCR产物，并使用2100 Bioanalyzer（敏捷的速率）进行定量分析，并使用Q/R的Q/R位点进行了Q/R位点的RNS rna MRNA，并对其进行了定量（编辑速率）。 Glur的表达水平在所有组织中以Glur2> Glur6> glur5的顺序表示，而ADAR1通常以灰质占主导地位，而白质显性占主导地位。 Q/R位点的编辑速率是所有亚基mRNA的灰质>白质，与ADAR2的表达水平平行。尤其是GLUR2Q/R位点的编辑速率在灰质中保持100％，但白质的编辑速度最多降低了40％。 GLUR2 mRNA编辑速率取决于ADAR2/GIUR2比率，在100％编辑率的站点，该比率为0.02或更高，但在降低的编辑速率（所有白质）的地点时为0.02或更低。在编辑速率和ADAR1/GLUR2比率之间未发现这种相关性。已经表明，ADAR2 mRNA的表达水平可以在人脑中的GlUR2Q/R位点定义mRNA编辑。 ALS脊柱运动神经元中ADAR2 mRNA表达水平的变化与神经元死亡之间的关系是一个考虑因素。

项目成果

郭 伸: "今日の診断指針 2003年版 ハンチントン病(613頁)"総編集 山口徹、北原光夫;医学書院、東京. 1605 (2003)

Shin Guo：《今日诊断指南 2003 年版亨廷顿病》（613 页）总编辑 Toru Yamaguchi、Mitsuo Kitahara，Tokyo 1605（2003）。

河原行郎, 郭 伸: "筋萎縮性側索硬化症におけるAMPA受容体異常"Brain Medical. 14. 55-62 (2002)

Yukio Kawahara，Shin Guo：“肌萎缩侧索硬化症中的 AMPA 受体异常”Brain Medical。14. 55-62 (2002)

郭 伸: "変異型Creutzfeldt-Jakob病(vCJD)の投げかける今日的問題"化学療法の領域. 18. 665-682 (2002)

郭新：“变异型克雅氏病 (vCJD) 带来的当前问题”化疗 18. 665-682 (2002)。

Yoshimura M, Yamamoto T, Sone-Isoo N, Imafuku I, Momose T, Shirouzu I, Kwak S, Kanazawa I: "Hemiparkinsonism in a patient with a mesencephalic tumor"J Neurol Sci. 197. 89-92 (2002)

Yoshimura M、Yamamoto T、Sone-Isoo N、Imafuku I、Momose T、Shirouzu I、Kwak S、Kanazawa I：“中脑肿瘤患者的偏侧帕金森病”J Neurol Sci。

Yamamoto Y, Hidaka I, Isoo N, Komai A, Soma R, Kwak S: "Noise-based compensation for postural hypotension in primary autonomic failure"Brain Research. 945. 71-78 (2002)

Yamamoto Y、Hidaka I、Isoo N、Komai A、Soma R、Kwak S：“原发性自主神经衰竭中体位性低血压的基于噪声的补偿”脑研究。