Astrocyte-mediated pathogenesis of glaucoma

本年度は、アストロサイトの機能異常、特に脂肪酸やコレステロールの輸送体であるATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1)を欠損した際に生じる、神経傷害にかかる分子機構について解析を進めた。まず、アストロサイト選択的ABCA1欠損マウスや全身性ABCA1欠損マウス網膜の組織及び１細胞RNAシークエンス解析では、CXCR4, CCR3, CCR5などのケモカイン関連遺伝子群の発現が顕著に増加していた。また、インターロイキンシグナルや白血球浸潤、ウイルス感染応答などの経路が顕著に亢進していた。つまり、ABCA1欠損に伴い、組織炎症が亢進していると考えられた。１細胞RNAシークエンスにより、細胞種特異的な遺伝子発現変化を解析したところ、網膜神経節細胞特異的に更新する経路として、CCR3やCCR5、インターロイキンやNFkBなどが認められた。一方、網膜神経節細胞/アストロサイトに共通して亢進する経路として、CXCR4が最も上位にランクしていたほか、白血球浸潤、一酸化窒素やReactive Oxygen Species、Disease-Associated Molecular Pattern、Toll-Like Receptorなど、やはり炎症に関与する遺伝子群の亢進が認められた。組織における発現パターンを免疫組織化学染色で評価したところ、CXCR4のリガンドであるCXL12の発現は網膜表層(神経線維層)に繊維状に観察され、シグナルはGFAP陽性アストロサイト内に認められた。ABCA1を欠損するとアストロサイト内のCXCL12発現は顕著に増加していた。

本年度は、アストロサイトの機能異常、特に脂肪酸やコレステロールの輸送体であるATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1)を欠損した際に生じる、神経傷害にかかる分子機構について解析を進めた。まず、アストロサイト選択的ABCA1欠損マウスや全身性ABCA1欠損マウス網膜の組織及び１細胞RNAシークエンス解析では、CXCR4, CCR3, CCR5などのケモカイン関連遺伝子群の発現が顕著に増加していた。また、インターロイキンシグナルや白血球浸潤、ウイルス感染応答などの経路が顕著に亢進していた。つまり、ABCA1欠損に伴い、組織炎症が亢進していると考えられた。１細胞RNAシークエンスにより、細胞種特異的な遺伝子発現変化を解析したところ、網膜神経節細胞特異的に更新する経路として、CCR3やCCR5、インターロイキンやNFkBなどが認められた。一方、網膜神経節細胞/アストロサイトに共通して亢進する経路として、CXCR4が最も上位にランクしていたほか、白血球浸潤、一酸化窒素やReactive Oxygen Species、Disease-Associated Molecular Pattern、Toll-Like Receptorなど、やはり炎症に関与する遺伝子群の亢進が認められた。組織における発現パターンを免疫組織化学染色で評価したところ、CXCR4のリガンドであるCXL12の発現は網膜表層(神経線維層)に繊維状に観察され、シグナルはGFAP陽性アストロサイト内に認められた。ABCA1を欠損するとアストロサイト内のCXCL12発現は顕著に増加していた。