エキソソームによるαシヌクレインの末梢組織から中枢神経への拡散機序の解明

阐明外泌体从外周组织到中枢神经系统的α-突触核蛋白扩散机制

基本信息

批准号：
21K07444
负责人：
常深泰司
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07444/
关键词：
パーキンソン病アルファシヌクレイン血管脳関門 iPS細胞

项目摘要

シヌクレイノパチーはシナプス前タンパク質であるα-シヌクレイン(a-syn)の異常凝集を特徴とする疾患群である。パーキンソン病(PD)やレヴィ小体型認知症は末梢組織に蓄積したα-シヌクレイン(a-syn)の異常構造体がシードとなりが脳内に移行し伝播することが有力視されている。その経路として当初は自律神経の軸索を経た輸送経路が考えられたが、マウスを用いた動物実験では脳幹までしか広がらなかった。一方、PD患者の剖検脳や動物実験から、PDにおいて血液脳関門(BBB)の破綻が報告されており、ここを介して液性因子による伝播の可能性も考えられる。これから、申請者らは末梢組織に蓄積したシードがBBBを通過して脳内に侵入すると仮説した。この仮説の実証とPDの重要な背景因子である遺伝子の影響を解明するためにはヒトiPS細胞を用いたBBBモデル(iPSC-derived BBB; iBBB)の構築が必須と考えた。健常人とSNCA A53T変異を有するPD患者のiPS細胞からプロトコールに則りBBB構成細胞である血管内皮細胞、壁細胞、星状細胞への分化を行なった。各々の細胞への分化は免疫染色にて確認した。さらに機能解析にて血管内皮細胞は、サイズ依存性の透過性、選択的透過性及びエンドサイトーシス機能を有していた。これらの３種類の細胞を共培養して作成したiBBBはバリア機能が増加し、これまでの不死化細胞を用いたBBBの細胞モデルと同等のモデルをヒトiPS細胞を用いて作成することに成功した。さらにSNCA A53T変異を有するiBBBは健常人と比べて透過性が変化していることを見出した。またエキソソームはBBBをより通過しやすいことが判明した。

突触核酸是一组疾病，其特征是突触前蛋白α-突触核蛋白（A-Syn）的异常聚集。帕金森氏病（PD）和刘易体内痴呆可能是由积聚在周围组织中的α-突触核蛋白（A-Syn）的异常结构引起的，种子被转移到大脑中并传播。最初，考虑了通过自主神经系统轴突的运输途径，但是使用仅扩展到脑干的小鼠的动物实验。另一方面，PD患者的大脑和动物实验报告了PD中血脑屏障（BBB）的细分，并且有可能通过这种情况传播通过体液因素传播。从现在开始，申请人假设积累在外围组织中的种子将通过BBB并进入大脑。我们认为，必须证明这一假设并阐明使用人IPSC细胞构建BBB模型（IPSC衍生的BBB; IBBB）的基因的效应，PD的重要背景因素（PD的重要背景因素）。健康个体的IPS细胞和SNCA A53T突变患者的IPS细胞分化为血管内皮细胞，顶叶细胞和星形胶质细胞，即BBB成分细胞。通过免疫染色证实了对每个细胞的分化。此外，功能分析表明，血管内皮细胞具有大小依赖性的渗透性，选择性渗透性和内吞作用。 IBBB是通过共同培养这三种类型的细胞而产生的，它提高了障碍功能，我们成功地创建了使用人IPS细胞永生化细胞与先前的BBB细胞模型相等的模型。此外，我们发现具有SNCA A53T突变的IBBB与健康个体相比具有变化。还发现外泌体更容易通过BBB。