覚醒剤・麻薬中毒状態の神経細胞由来Exosomeと薬物依存性制御の連関解明

阐明神经元源性外泌体与兴奋剂/药物成瘾状态下药物依赖性控制之间的关系

• 批准号: 21K10537
• 负责人: 山下 琢矢
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Wakayama Medical 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-21K10537/
• 关键词: Exosome; 乱用薬物; 法中毒

現在、薬物依存症に対する根本的な治療法が存在しないのは、薬物の精神依存形成過程が極めて緻密で、核となるメカニズムが不明である事に起因する。これは薬物依存メカニズム研究の視点を従来までのモノアミンなど、既知分子から転換する必要がある事を示唆している。本研究では新たな切り口として、神経細胞 -グリア細胞間ネットワークで重要な役割を担う事が明らかになりつつあるExosomeを研究視点とし、薬物依存形成に薬物中毒状態で放出される神経細胞 -グリア細胞由来Exosomeが及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。昨年度は薬物暴露した神経細胞の培養上清から磁性ビーズを活用したアフィニティー生成により、精製したExosomeを用いて、基礎特性解析(①粒子径、② ゼータ電位、③脂肪酸分子種組成、④グリア細胞の増殖に及ぼす影響)を実施した。その結果、薬物暴露した神経細胞由来Exosomeでは①・②に関して、薬物暴露 しなかった神経細胞由来Exosomeと比較して、特筆すべき特徴は認められなかった。一方で、③・④では、アラキドン酸の発現上昇、ならびに、グリア細胞の細胞増殖抑制効果が認められた。以上の結果を踏まえて、本年度は当初予定通り、乱用薬物を曝露させた神経細胞Exosomeを作用させたグリア細胞の炎症応答評価を実施した。グリア細胞から放出される炎症性サイトカインIL-6を定量した結果、IL-6量は神経興奮の機序を持つ薬物で増加し、抑制の機序を持つ薬物では減少した。さらにこの状態のグリア細胞から脂質を抽出し、遊離脂肪酸分子種をLC-MS/MS解析した結果、神経興奮の機序を持つ薬物を作用させた群でアラキドン酸の上昇とドコサヘキサエン酸の減少が認められた。さらに現在、覚醒剤・麻薬のみならず、新たに向精神薬も研究対象薬物に加えて、昨年度の再現性試験も実施しているところである。

药物依赖目前尚无根本治疗方法，因为药物形成精神依赖的过程极其细致，核心机制不明。这表明有必要将药物依赖机制研究的视角从单胺等传统已知分子转移。作为一种新方法，这项研究重点关注外泌体，外泌体在神经元和神经胶质细胞之间的网络中发挥着重要作用，目的是阐明外泌体的影响。去年，我们使用来自药物暴露神经的培养上清液的磁珠通过亲和生成纯化的外泌体分析了基本特征（1）粒径、2）zeta电位、3）脂肪酸分子种类组成和4）神经胶质细胞组成对细胞增殖的影响）进行了研究。结果，与来自未暴露于药物的神经细胞的外泌体相比，在来自于暴露于药物的神经细胞的外泌体中，对于①和②，没有观察到值得注意的特征。另一方面，在情况③和④中，观察到花生四烯酸的表达增加以及对神经胶质细胞增殖的抑制作用。基于上述结果，今年，我们按照原计划，对暴露于滥用药物和暴露于神经元外泌体的胶质细胞的炎症反应进行了评估。对神经胶质细胞释放的炎性细胞因子IL-6进行定量的结果表明，具有神经元兴奋机制的药物使IL-6的量增加，而具有抑制机制的药物则使IL-6的量减少。此外，在这种状态下从神经胶质细胞中提取脂质，并对游离脂肪酸分子种类进行LC-MS/MS分析，结果表明，在接受具有神经刺激机制的药物治疗的组中，花生四烯酸增加，二十二碳六烯酸减少。此外，除了兴奋剂和麻醉剂外，研究对象还新增了精神药物，并且去年的重现性测试也在进行中。