ヒストン脱アセチル化機構の異常がアストロサイトの増殖/分化誘導に与える影響

组蛋白去乙酰化机制异常对星形胶质细胞增殖/分化诱导的影响

• 批准号: 17K16308
• 负责人: 藤村 公乃
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K16308/
• 关键词: アストロサイト; 胎内曝露; バルプロ酸ナトリウム; エピジェネティクス; 発生

前年度までの結果より，バルプロ酸（VPA）胎内曝露が生後大脳皮質内に分布するアストロサイト数を増加させることが判明した．これらの過剰産生されたアストロサイトの機能を解析するため，今年度は予定を変更し，生後の大脳皮質内に分布するアストロサイト分画を精製しRNAseqを実施した．まず，Anti-Glutamate aspartate transporter（GLAST） Microbead法により精製されたアストロサイト分画と精製前の神経系細胞分画についてGLASTをコードするSLC1A3の発現量をqPCRで比較したところ，アストロサイト分画では精製前の神経系細胞分画と比較してSLC1A3発現量が5倍に増加した．このことは本手法がアストロサイトを精製するために有効な方法であることを示した．次に，VPA胎内曝露が生後アストロサイトの遺伝子発現に与える影響を解析するため，アストロサイト分画からトータルRNAを抽出し，RNAseqを実施した．VPA胎内曝露群では対照群と比較して28遺伝子に発現量の変動を認めた．具体的には，ヒストン結合タンパクやATPaseをコードする遺伝子などについて発現量増加を認めた．さらに，これらの変動についてgene ontology（GO）解析を行ったところ，VPA胎内曝露群では対照群と比較してADP合成経路が促進されるとの結果を得た（ADP biosynthetic process, GOid: 0006172, n = 3, p < 0.01）．本研究の結果は，VPA胎内曝露が生後早期の大脳皮質に分布するアストロサイトの遺伝子発現を変動させるとともにアストロサイト数を増加させることを示した．過剰産生されたアストロサイトではATPase量が増加すると推測され，生体活動によるエネルギー需要が増加している可能性が考えられた．VPA胎内曝露が仔の高次脳機能を障害することは多数の先行研究が報告しており，本研究の結果はアストロサイトの数の増加や生体活動の変動が高次脳機能障害の一因となり得る可能性を示唆した．

直到上一年的结果表明，子宫暴露中的丙戊酸（VPA）增加了出生后大脑皮质中分布的星形胶质细胞的数量。为了分析这些过度生产的星形胶质细胞的功能，我们更改了今年的时间表，并纯化了分布在产后大脑皮层内的星形胶质细胞分数并进行了RNASEQ。首先，当比较编码GLAST的SLC1A3的表达水平时，是QPCR的QPCR，用于通过抗胰胰蛋白酶天冬氨酸转运蛋白（GLAST）Microbead方法纯化的星形细胞分数，SLC1A3的表达水平（编码GLAST）的表达水平在编码GLAST的表达水平中，与Artrocyte Fractive cul Acrian System Cell Action相比，它增加了5倍。这表明该方法是纯化星形胶质细胞的有效方法。接下来，为了分析VPA暴露对产后星形胶质细胞基因表达的影响，从星形胶质细胞分数中提取总RNA，并进行了RNASEQ。在暴露于胎儿子宫组中VPA的组中，与对照组相比，28个基因表达水平变化。具体而言，观察到编码ATPase的组蛋白结合蛋白和基因的表达水平增加。此外，对这些变化进行了基因本体论（GO）分析，并发现与对照组相比，VPA暴露组促进了ADP合成途径（ADP生物合成过程，GOID：0006172，n = 3，p <0.01）。这项研究的结果表明，VPA宫内暴露在产后早期分布在大脑皮层中的星形胶质细胞中的基因表达波动，并增加了星形胶质细胞的数量。据估计，ATPase的量增加超过星形胶质细胞，并且由于生物活性引起的能源需求可能正在增加。许多先前的研究报告说，VPA宫内暴露会损害幼崽中较高的大脑功能，而这项研究的结果表明，星形胶质细胞数量的增加和生物学活性的变化可能导致更高的脑功能障碍。

项目成果

In utero exposure to Valproic acid: Differential effects on neuronal and glial progenitor cells

子宫内暴露于丙戊酸：对神经元和神经胶质祖细胞的不同影响

• 发表时间: 2018
• 作者: Kimino Fujimura;Takayuki Mitsuhashi;Shinsuke Shibata;Sachiko Shimozato;Takao Takahashi
• 通讯作者: Takao Takahashi