貪食性アストロサイト：　制御メカニズム及び病態生理学的意義の解明

脳内不要物質の貪食・除去は脳機能恒常性維持に重要な役割を果たす。これまで、このイベントは専ら脳内免疫細胞ミクログリアによって行われると考えられてきた。本研究では、別のグリア細胞の一種アストロサイトの貪食性について検討した。培養アストロサイトが貪食性を示すことを見出したが、健常脳においてはそのような結果は得られなかった。そこで、脳内リモデリングが活発化する、即ち貪食イベントが頻発する病態モデルに着目し、検討を進めた。病態モデルには中大脳動脈閉塞による一過性脳虚血傷害モデルを採用した。組織学的な解析により、傷害側で活性化したアストロサイトが様々な物質を貪食する知見を得た。さらにこれまで脳内唯一の貪食細胞とされていたミクログリアとの相違を解析した結果、ミクログリアは傷害の初期に傷害中心領域において貪食性を亢進させたが、アストロサイトは傷害の後期に傷害の周辺領域において貪食性を亢進させるという時空間的な相違を見出した。これらの相違は、異なるグリア細胞による貪食が異なる役割を有する可能性を示唆している。次に、アストロサイトの貪食に関わる分子群を同定する目的で、傷害後に発現亢進している分子を遺伝子スクリーニングにより解析した。アストロサイトにおいて著明な発現亢進を示した分子の貪食における重要性を、培養アストロサイトを用いて解析した。その結果、貪食性アストロサイトで発現亢進していたこの分子の発現低下はアストロサイトの貪食能を抑制し、一方で、発現上昇は貪食能を亢進させた。以上のことから、脳虚血傷害後、アストロサイトは上記分子の発現亢進を介し、貪食能を獲得する可能性が示唆された。

脳内不要物質の貪食・除去は脳機能恒常性維持に重要な役割を果たす。これまで、このイベントは専ら脳内免疫細胞ミクログリアによって行われると考えられてきた。本研究では、別のグリア細胞の一種アストロサイトの貪食性について検討した。培養アストロサイトが貪食性を示すことを見出したが、健常脳においてはそのような結果は得られなかった。そこで、脳内リモデリングが活発化する、即ち貪食イベントが頻発する病態モデルに着目し、検討を進めた。病態モデルには中大脳動脈閉塞による一過性脳虚血傷害モデルを採用した。組織学的な解析により、傷害側で活性化したアストロサイトが様々な物質を貪食する知見を得た。さらにこれまで脳内唯一の貪食細胞とされていたミクログリアとの相違を解析した結果、ミクログリアは傷害の初期に傷害中心領域において貪食性を亢進させたが、アストロサイトは傷害の後期に傷害の周辺領域において貪食性を亢進させるという時空間的な相違を見出した。これらの相違は、異なるグリア細胞による貪食が異なる役割を有する可能性を示唆している。次に、アストロサイトの貪食に関わる分子群を同定する目的で、傷害後に発現亢進している分子を遺伝子スクリーニングにより解析した。アストロサイトにおいて著明な発現亢進を示した分子の貪食における重要性を、培養アストロサイトを用いて解析した。その結果、貪食性アストロサイトで発現亢進していたこの分子の発現低下はアストロサイトの貪食能を抑制し、一方で、発現上昇は貪食能を亢進させた。以上のことから、脳虚血傷害後、アストロサイトは上記分子の発現亢進を介し、貪食能を獲得する可能性が示唆された。