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一般、大学院生、若手研究者(ポスター)
神経免疫、神経内分泌、栄養因子、サイトカイン
P-090(1)
αKlothoの視床下部NPY/AgRP作動性システムに対する役割の検討
小森 忠祐,森川 吉博
和歌山県立医大・医・第二解剖

 摂食行動は、末梢臓器おいて産生・分泌される様々なホルモンが、脳の視床下部へと運ばれ作用することにより調節されている。我々は、視床下部における摂食調節機構の解明をめざし、絶食により視床下部において誘導される遺伝子をcDNAマイクロアレイにより網羅的に検討したところ、抗老化遺伝子として注目されるαKlothoの発現増加を見いだした。αKlotho蛋白は、視床下部の弓状核において強い発現増加を認め、その中でもニューロペプチドY(NPY)/アグーチ関連蛋白(AgRP)作動性のニューロン群に発現していた。これらの結果から、αKlothoは絶食により視床下部弓状核のNPY/AgRP作動性ニューロンにおいて何らかの作用を有することが示唆された。そこで、視床下部におけるαKlothoの機能を明らかにするために、αKlotho遺伝子欠損マウスを用いて検討した。αKlothoのホモ欠損マウスは骨粗鬆症や皮膚萎縮症などの病的老化症状が強く、摂食・代謝系の解析に用いるには不適切であるため、αKlothoヘテロ欠損マウスを用いて解析を行なった。αKlothoヘテロ欠損マウスの視床下部において、αKlotho遺伝子の発現は約1/2に低下しており、絶食による有意な増加は認められなかった。自由摂食下と絶食下における体重、及び自由摂食下における1日あたりの摂食量はαKlothoヘテロ欠損マウスと野生型との間で有意な差は認められなかった。しかし、絶食後の再摂食量について検討したところ、野生型と比較してαKlothoヘテロ欠損マウスにおいて再摂食量の減少が認められた。αKlothoヘテロ欠損マウスにおける絶食後の再摂食量減少の原因を検討するために、絶食時の視床下部におけるNPYやAgRPの発現を検討したところ、野生型マウスの視床下部では、絶食によりNPYやAgRPの発現が増加したが、αKlothoヘテロ欠損マウスの視床下部においてはそれらの発現の増加が有意に抑制されていた。以上の結果より、αKlothoは絶食時の視床下部において、摂食調節などのNPY/AgRP作動性ニューロン群の機能に関与している可能性が示唆された。
P-091(1)
SIRPα欠損マウスはLPS投与によって誘導される低体温症が重症化する
橋本 美穂1,野津 智美1,浦野 江里子1,齊藤 泰之2,小谷 武徳2,村田 陽二2,的崎 尚2,大西 浩史1
1群馬大院・保・生体情報検査,2神戸大院・医・シグナル統合

Hypothermia occurs when high doses of lipopolysaccharide(LPS)are administrated, but the exact mechanism of this reaction remains unknown. Systemically administrated LPS acts on the central nervous system(CNS)through several pathways. In these pathways, LPS acts directly on CNS through neuro-immune cells or perivascular and endothelial cells in the brain, while LPS also acts on peripheral immune cells and its information is transferred to the CNS via cytokines and/or afferent vagal nerve. We report here that knockout(KO)mice of signal regulatory protein α(SIRPα)showed severe hypothermia after administrations of LPS. SIRPα is transmembrane protein expressed in immune cells such as macrophages, dendritic cells and microglia, and neurons. After LPS administration at low to intermediate doses, body temperature and locomotor activities were decreased significantly in SIRPα KO mice, but not in wild-type mice. In the peripheral immune cells, SIRPα is highly expressed in macrophages that express Toll-like receptor 4(TRL4), a receptor of LPS, and that are closely related to LPS-induced inflammation. Thus, we tested if severe hypothermia could be reproduced by LPS administration in conditional-KO(cKO)mice lacking SIRPα specifically in macrophages. These SIRPα cKO mice did not show severe hypothermia as SIRPα KO mice. Thus, SIRPα expressed in the CNS, microglia and/or neurons, may be involved in control of hypothermia induced by LPS.
P-092(1)
Molecular mechanisms of proBDNF-induced dendritic spine shrinkage
水井 利幸1,熊ノ郷 晴子1,清末 和之1,松井 このみ1,2,浅野 菖子1,2,小島 正己1
1国立研究開発法人 産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 分子細胞病態研究特別チーム,2武庫川女子大学,生活環境学部、食物栄養学科

Dendritic spines are small actin-rich protrusions from neuronal dendrites that from the postsynaptic part of most excitatory synapses, and their morphological changes are associated with synaptic plasticity and mental disorders. However, the underlying mechanism is not fully understood. Brain-derived neurotrophic factor(BDNF), through the activation of tropomyosin-related kinase B(TrkB), modulates synaptic transmission and modulates some forms of synaptic plasticity, such as long-term potentiation(LTP)and depression(LTD). We recently showed that the precursor form of BDNF(proBDNF)affected dendritic spines through a pan-neurotrophin receptor p75NTR and decreased the amplitude of synaptic transmission. In the present study, we analyzed the effect of proBDNF on the morphology of dendritic spines in Banker-style low-density culture of hippocampal neurons. We found that proBDNF significantly decreased the sizes of spine heads. On the other hand, there were no significant differences on cell viability, total dendritic protrusion density and the density of synapsin I antibody-labeled pre-synaptic terminals. Notably, proBDNF significantly reduced the intensity of rhodamine-conjugated phalloidin in the dendritic spines. Stabilization of actin filaments by jasplakinolide blocked the proBDNF-induced spine shrinkage. Furthermore, we quantified cofilin phosphorylation changes induced by proBDNF stimulation. We found that cofilin phosphorylation levels were down-regulated apparently. These results suggest that proBDNF induced shrinkage of dendritic spines are dependent on reorganization of actin cytoskeleton via cofilin phosphorylation.
P-093(1)
内在性Nogo受容体アンタゴニストLOTUSは実験的自己免疫性脳炎の病態に関与する
高橋 慶太1,2,栗原 裕司1,田中 章景2,竹居 光太郎1
1横浜市立大学大学院生命医科学研究科生体機能医科学,2横浜市立大学大学院医学研究科神経内科学・脳卒中医学

多発性硬化症は自己免疫性の脱髄性疾患と考えられているが、近年Nogo receptor-1(NgR1)のシグナルを介した軸索変性が重要な病態として注目されている。我々はこれまでにNgR1の内在性アンタゴニストであるlateral olfactory tract usher substance(LOTUS)を同定し、LOTUSが髄液に存在することを見出した。NgR1が多発性硬化症の病態に関与することから、髄液中LOTUS濃度の変動を解析したところ、多発性硬化症の病勢悪化に一致したLOTUS濃度の低下が見られ、さらに多発性硬化症のモデルマウスである実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)マウスにおいて脊髄LOTUSの発現が低下していることを確認し、LOTUSの低下が多発性硬化症の軸索変性に係る可能性を明らかにした。これらの結果はLOTUSが治療法に応用できることを示唆していることから、本研究ではLOTUS欠損(KO)マウスと過剰発現(Tg)マウスを用いてEAEを誘導し解析を行った。その結果、予想に反し、野生型(WT)マウスと比べLOTUS-Tgマウスは発症時の機能障害に重症化が見られたのに対し、LOTUS-KOマウスでは軽症であった。これらの結果はLOTUSがEAE発症時の炎症反応に関与している可能性を示唆している。そこで、LOTUSがリンパ球に作用し炎症性サイトカインの産生に関与するかを検討した結果、LOTUSはリンパ球に結合し、さらに多発性硬化症の病態形成に重要とされるIL-17の産生を増加させることが明らかとなった。これらの結果から、LOTUSはEAE発症における免疫病態にも関与し、リンパ球上に発現している未同定のLOTUS結合分子が多発性硬化症の免疫病態における新たな治療ターゲットになる可能性が示唆された。
P-094(1)
Altered androgen receptor expression and intrinsic excitability of the hippocampal CA1 pyramidal neurons in androgen-manipulated male rats
ISLAM MD NABIUL1,崎本 裕也2,柳井 章江1,JAHAN MIR RUBAYET1,藤永 竜太郎1,美津島 大2,篠田 晃1
1山口大学院・医・神経解剖学,2山口大学院・医・神経生理学

The hippocampus is a major target of steroid modulation. To elucidate the effects of androgen on the expression of androgen receptor(AR)and intrinsic excitability of the neurons containing-AR, we performed immunohistochemistry and whole-cell current-clamp recording in intact, orchiectomized(OCX), OCX+testosterone or OCX+dihydrotestosterone(DHT)-primed male SD rats. We confirmed that AR-immunoreactions were exclusively present in the CA1 region of the hippocampus. In CA1 pyramidal neurons, OCX significantly decreased AR-immunoreaction, resting membrane potential and action potential numbers, whereas it significantly increased membrane capacitance and action potential threshold. These effects were successfully reversed by the treatment with either testosterone or non-aromatizable androgen DHT, demonstrating androgen increases the androgen receptor expression and intrinsic excitability of CA1 pyramidal neurons by acting on AR. The current study suggests that androgen enhances the basal sensitivity and excitability of the CA1 pyramidal neurons in male rats.
P-095(1)
脳梗塞慢性期におけるT細胞の意義
伊藤 美菜子,七田 崇,吉村 昭彦
慶應義塾大学医学部微生物学・免疫学教室

脳卒中は本邦における主な死因、寝たきりの原因のひとつである。現在、脳梗塞の治療法は発症直後の血栓溶解薬などに限られており、発症直後しか適用できないのが問題である。脳梗塞後数日間に炎症が起こることにより、脳浮腫や梗塞領域の拡大、症状の悪化などが起こることが明らかとなってきた。脳梗塞急性期や亜急性期の自然免疫応答に関する研究は進んできているにもかかわらず、慢性期の獲得免疫応答は明らかとなっていない。本研究では、脳梗塞に対する獲得免疫応答におけるT細胞の役割について明らかにした。マウス中大脳動脈閉塞モデルを用いて、脳内へのT細胞の浸潤を解析したところ、脳梗塞後7日目から21日にかけて梗塞巣におけるT細胞の増加が認められた。T細胞を欠損するマウスではWTに比べ、アストロサイトのグリオーシスの異常形成が見られた。また、アストログリオーシスの異常形成は制御性T細胞(Treg)欠損マウスでも認められた。脳内へのTregの浸潤を抑えることによって、脳梗塞慢性期の神経症状の回復が遅延したことから、脳梗塞慢性期のTregの浸潤はアストロサイトのグリオーシスを制御することで神経症状の回復に寄与すると考えられた。