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Wakate Dojo Disorders of Nervous System 5 若手道場口演 神経系の疾患5 7月26日（金）16:10～16:30　第10会場（万代島ビル　6F　会議室） 2WD10ca2-1 脳梗塞後のミクログリアにおける progranulin の病態への関与 Ichiro Horinokita（堀之北 一朗），Hideki Hayashi（林 秀樹），Risa Mizumura（水村 里沙），Tatsuaki Yamaguchi（山口 龍晃），Rika Oteki（樗木 りか），Takamasa Nagatomo（長友 崇将），Bo Yuan（袁 博），Norio Takagi（高木 教夫） 東京薬科大院薬応用生化 糖タンパク質成長因子である progranulin (PGRN) は、動脈硬化などの血管障害に対して保護的に作用する。一方、好中球エラスターゼにより PGRN が切断されて生じる granulin (GRN) は、炎症を誘導するとの報告がある。しかしながら PGRN および GRN の中枢神経系における役割は明らかではない。本研究では脳梗塞モデル動物であるラットマイクロスフェア脳塞栓モデル (ME) および初代培養ミクログリアを用いて PGRN および GRN レベルの経日的変化を解析し、それらの病態への関与について検討した。さらに選択的好中球エラスターゼ阻害薬であるシベレスタットナトリウムを脳梗塞後のラットに静脈内投与しPGRN および GRN レベルの変化についても検討した。 脳梗塞モデル動物の実験で PGRN の遺伝子およびタンパク質レベルは、ME 後 3 日目で増加し、虚血側大脳皮質のミクログリアに局在していた。大脳皮質エラスターゼ活性は ME 後 1 日目から増加し PGRN の分解産物である GRN タンパク質レベルも同様に ME 後 1 日目から増加した。また、初代培養ミクログリアを用いた実験では、低酸素低グルコース (OGD) 処置後の活性型ミクログリアで PGRN の発現が増加した。さらに、脳梗塞モデルに対するシベレスタットナトリウム投与により大脳皮質エラスターゼ活性が減少し、ME 後1日目の PGRN タンパク質レベルの増加および GRN タンパク質レベルの減少が観察された。 本研究結果から、選択的好中球エラスターゼ阻害薬であるシベレスタットナトリウムにより PGRN の切断が抑制され、GRN の産生が阻害された。これにより、炎症反応を抑制することで、脳梗塞巣の進展を防ぐことができると考えられた。 以上より、シベレスタットナトリウムによる PGRN タンパク質レベルの増加は、脳梗塞急性期の新たな作用機序による治療法の開発につながると期待される。 。 7月26日（金）16:30～16:50　第10会場（万代島ビル　6F　会議室） 2WD10ca2-2 DJ-1は脳梗塞における新規の炎症惹起因子である Koutarou Nakamura（中村 幸太郎）1,2，Seiichiro Sakai（酒井 誠一郎）1，Jun Tsuyama（津山 淳）1，Takashi Shichita（七田 崇）1 1東京都医学総合研　脳卒中ルネサンスプロジェクト 2東京大院新領域創成科学 - Objectives Post-ischemic inflammation is an essential step in the progression of ischemic stroke pathologies. However, the detailed molecular mechanisms underlying the activation of infiltrating immune cells which triggers sterile post-ischemic has not been sufficiently clarified. We tried to identify the previously unknown damage-associated molecular patterns (DAMPs) which were inflammatogenic self-molecules derived from damaged tissue. - Methods Among the candidate proteins which were detected from brain lysate by mass spectrometry, recombinant proteins were generated and added to the culture of bone-marrow derived macrophage (BMM). Extracellular release of DAMPs and the anti-inflammatory effect of neutralizing antibody were examined by using a mouse model of transient middle cerebral artery occlusion (MCAO). - Results We successfully identified DJ-1 (Park7) as a novel DAMP in brain lysate. Recombinant DJ-1 protein activated BMMs through Toll-like receptor 2 (TLR2) and TLR4. The expression of inflammatory cytokines such as TNF-α, IL-1β, and IL-23 were induced in a concentration-dependent manner in vitro. In ischemic brain, DJ-1 was rapidly released extracellularly from necrotic brain cells within 6 hours after stroke onset. Extracellular DJ-1 which increased in the infarct lesion over 24 hours after stroke onset were contact with the surface of infiltrating myeloid cells. Administration of DJ-1-neutralizing antibody suppressed the expression of inflammatory cytokines in the ischemic brain and attenuated ischemic neuronal cell death. - Conclusions DJ-1 is the previously unknown DAMP activates infiltrating myeloid cells in ischemic brain. Thus, extracellular DJ-1 would be a therapeutic target for ischemic stroke. 7月26日（金）16:50～17:10　第10会場（万代島ビル　6F　会議室） 2WD10ca2-3 オプトジェネティクスによる脳血管壁細胞の操作は、局所脳血流変動を引き起こす Soojin Kwon（權 秀珍）1,2，Yoshifumi Abe（阿部 欣史）2，Hajime Mushiake（虫明 元）1，Kenji Tanaka（田中 謙二）2 1東北大院医生体システム 2慶應大医精神・神経科学 A motivated behavior is controlled by the ventral striatum containing neural circuits. It is expected that the local brain function is regulated by the local brain hemodynamics, however, there is no ideal tool to address how the local brain hemodynamics control the local circuit function and consequently lead to the behavioral readout. In this study, we have developed transgenic mice which enable us to optogenetically manipulate the local brain blood flow in a freely moving situation. We exploited tetracycline-controllable gene induction system (Tet system) and targeted mural cells by crossing parvalbumin promoter-tTA line and actb knockin tetO-optogene line (tetO-channelrhodopsin [ChR2-YFP] or tetO-photoactivatable adenylate cyclase [PAC-2A-GFP]). In either combination, tTA-mediated gene induction occurred in mural cells but not in parvalbumin-positive interneurons. We characterized tTA-mediated gene induction by immunohistochemistry; we used NG2 (marker for pericytes and smooth muscle cells), laminin alpha 2 (marker for parenchymal basal membrane), and smooth muscle actin (SMA, marker for smooth muscle) antibodies. We identified that all GFP/YFP signals were aligned with laminin alpha 2 signals, indicating that GFP/YFP positive cells were associated with blood vessels. Among them, 30 % of GFP positive cells were colabelled with both SMA and NG2, and remaining cells were positive for NG2. We then tested whether the optogenetic manipulation worked; we inserted a laser doppler probe, which was attached an optic fiber, into the ventral striatum and measured local blood flow levels upon illumination. As a result, ChR2-mediated manipulation induced local blood flow decrease and PAC-mediated manipulation induced increase. Our tools will facilitate researches aiming to address the direct causality between local hemodynamics and circuit functions in motivated behavior.