Study of differentiation mechanism of A1 astrocyte regulated by primary cilia signaling

初级纤毛信号调控A1星形胶质细胞分化机制的研究

• 批准号: 21K15087
• 负责人: 鳥山 真奈美
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15087/
• 关键词: 一次繊毛; シグナル伝達; 神経炎症; ノックインマウス; 質量分析法; コンディショナルノックアウト

当該年度は、一次繊毛特異的にGFP-APEXを発現するノックイン（KI）の樹立に成功し、本マウスを用いて初代アストロサイトにおける一次繊毛構成分子の同定を試みた。しかし、本KIマウスにおけるGFP-APEXの発現量が想定よりも低く、ホモの遺伝子型をもつマウスは胎生致死を示すこと、ヘテロの遺伝子型を示すマウス由来の細胞においては、ウエスタンブロットではGFP-APEXタンパク質の発現は確認できるものの、免疫染色法では検出限界以下のため一次繊毛特異的なGFPの蛍光が検出できなかった。本マウス由来細胞を用いた一次繊毛特異的なタンパク質発現解析はさらなる条件の確立が必須であると考えられたため、平行して一次繊毛を時期・組織特異的にノックアウトすることのできるコンディショナルノックアウト(cKO)マウス(IFT88 cKOマウス)を樹立し、表現型の解析を行った。野生型マウス由来グリア細胞をLPSで刺激するとA1アストロサイトの分化が促進される。一方、IFT88 cKOマウス由来グリア細胞をLPSで刺激しても、A1アストロサイトの分化は誘導されず、一次繊毛の形成がA1アストロサイトの分化に必要であることが示された。また、野生型マウスにLPSを腹腔投与すると、脳内におけるA1アストロサイトの数が増加し、マウス新規物体認識テストのスコアは未投与群に比べて有意に減少する。一方、IFT88 cKOマウスにLPSを腹腔投与しても、脳内A1アストロサイトの数は増加せず、新規物体認識テストのスコアも減少しなかった。この結果より、LPS投与による認知機能の低下は一次繊毛を介したA1アストロサイト分化誘導により生じることが示唆された。

在今年，我们成功地建立了专门在原发性纤毛中表达GFP-APEX的敲门式（KI），并试图使用此小鼠在原代星形胶质细胞中鉴定原代纤毛组成分子。 However, the expression level of GFP-APEX in this KI mouse was lower than expected, and mice with homogenous genotypes exhibited embryonic lethality, and in cells derived from mice that exhibit heterogenous genotypes, expression of GFP-APEX protein can be confirmed by Western blot, but immunostaining methods were below the detection limit, so primary cilia-specific fluorescence could not be detected.由于人们认为，使用从该小鼠中得出的细胞，有条件敲除（CKO）小鼠（IFT88 CKO小鼠）需要进一步的条件，可以在平行的情况下以时间特异性方式敲除原发性纤毛，并进行表型分析。用LPS衍生出的源自野生型小鼠的神经胶质细胞会促进A1星形胶质细胞分化。另一方面，源自具有LPS的IFT88 CKO小鼠的神经胶质细胞不会诱导A1星形胶质细胞的分化，这表明分化A1星形胶质细胞需要一级纤毛形成。此外，当LPS腹膜腹膜内腹膜腹膜时，与未经治疗组的小鼠相比，大脑中的A1星形胶质细胞数量增加，而新颖的小鼠对象识别测试的分数显着降低。另一方面，对IFT88 CKO小鼠的LPS腹腔腔的施用并没有增加大脑中A1星形胶质细胞的数量，而新型对象识别测试的得分也不会降低。这些结果表明，由LPS给药引起的认知功能下降是由于通过原发性纤毛诱导A1星形胶质细胞分化而发生的。

项目成果

The relation between primary cilia and pathophysiology of atopic dermatitis.

原发纤毛与特应性皮炎病理生理学的关系。

• 发表时间: 2022
• 作者: Rizaldy Defri;Toriyama Manami;Kato Hiroko;Fukui Runa;Fujita Fumitaka;Nakamura Motoki;Okada Fumihiro;Morita Akimichi;Ishii Ken J.;Manami Toriyama
• 通讯作者: Manami Toriyama

Roles of TRPM4 in immune responses in keratinocytes and identification of a novel TRPM4-activating agent

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.02.062
• 发表时间: 2023-03-03
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Saito, Kaori (Otsuka);Fujita, Fumitaka;Ishii, Ken J.
• 通讯作者: Ishii, Ken J.

月刊『皮膚科』2022年10月号.コンフォーカル顕微鏡を用いた皮膚疾患の解析.

《皮肤病学》月刊 2022 年 10 月号。使用共聚焦显微镜分析皮肤病。

• 发表时间: 2022
• 作者: Manami Toriyama*;Defri Rizaldy;Motoki Nakamura;Yukiko Atsumi;Michinori Toriyama;Fumitaka Fujita;Fumihiro Okada;Akimichi Morita;Hiroshi Itoh and Ken J. Ishii;鳥山真奈美;鳥山真奈美
• 通讯作者: 鳥山真奈美

Increase in primary cilia in the epidermis of patients with atopic dermatitis and psoriasis

• DOI: 10.1111/exd.14285
• 发表时间: 2021-02-12
• 期刊: EXPERIMENTAL DERMATOLOGY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Rizaldy, Defri;Toriyama, Manami;Ishii, Ken J.
• 通讯作者: Ishii, Ken J.

CELLULAR ANTENNA IN SKIN: PRIMARY CILIA AS INFLAMATORY SKIN DISEASE MARKER.

皮肤中的细胞天线：初级纤毛是炎症性皮肤病的标志。

• 发表时间: 2022
• 作者: Manami Toriyama*;Defri Rizaldy;Motoki Nakamura;Yukiko Atsumi;Michinori Toriyama;Fumitaka Fujita;Fumihiro Okada;Akimichi Morita;Hiroshi Itoh and Ken J. Ishii
• 通讯作者: Hiroshi Itoh and Ken J. Ishii