パーキンソン病におけるα-synuclein蓄積の病態的意義の解明

阐明 α-突触核蛋白积累在帕金森病中的病理意义

• 批准号: 13210070
• 负责人: 下濱 俊
• 金额: $ 4.67万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210070/
• 关键词: 脳神経疾患; パーキンソン病; アルファシヌクレイン; ドーパミンニューロン; 細胞死; プロテアソーム; MPP^+; 蛋白質

パーキンソン病でのドーパミンニューロン死のモデルであるMPP+誘発神経細胞死とユビキチンプロテアソーム系との関係を経時的に解析したところ、ドーパミンニューロン死に先だって細胞質内タンパク質のユビキチン化が生じ、細胞死の進行とともに一部の細胞にalpha-synucleinの凝集が観察された。このalpha-synucleinの凝集が細胞死の進行した過程であるのか、逆に、細胞死を免れた細胞での現象であるのかを明らかにするための研究を行った。プロテアソームを薬理学的に阻害した条件下ではalpha-synuclein陽性封入体がドーパミンニューロン内に形成されることが観察された。さらに、この封入体はユビキチン陽性でHE染色で好酸性を示し、Lewy小体と同様の特性を有していた。一方、プロテアソーム阻害剤存在下ではMPP+誘発ドーパミンニューロン死が抑制されることを見いだした。このプロテアソーム活性化が引き起こすドーパミンニューロン死に注目し、その分子メカニズムの解明をパーキンソン病に対する新たな治療法開発の突破口とすべく研究を進めている。これまでの研究で、MPP+によるタンパク質のユビキチン化が生じるまでにプロテアソームを阻害することがMPP+誘発神経細胞死抑制のために重要であることを見いだした。さらに、MPP+のみならず、ミトコンドリア複合体I阻害誘発神経細胞死もプロテアソームの阻害によって拮抗されるが、グルタチオン枯渇モデルや過酸化水素負荷による酸化ストレス誘発神経細胞死ではプロテアソーム阻害によって細胞死が拮抗されないことを見いだしている。これらの結果は、ドーパミンニューロン死と封入体形成がプロテアソーム活性の点で対極にあることを示唆しており、個々の細胞間のプロテアソーム活性の違いがパーキンソン病の変性過程にあるニューロンの多様性の基になっている可能性がある。

当我们分析 MPP+ 诱导的神经元死亡（帕金森病中多巴胺神经元死亡的模型）与泛素蛋白酶体系统随时间的关系时，我们发现细胞质蛋白的泛素化发生在多巴胺神经元死亡之前，并且泛素化发生随着细胞死亡的进展，在大脑细胞中观察到α-突触核蛋白的聚集。我们进行了研究，以澄清α-突触核蛋白的这种聚集是否是细胞死亡的高级过程，或者相反，是逃脱细胞死亡的细胞中的一种现象。我们观察到，在蛋白酶体受到药理学抑制的条件下，多巴胺神经元内形成了α-突触核蛋白阳性包涵体。此外，该包涵体呈泛素阳性，HE染色呈嗜酸性，具有与路易体相似的性质。另一方面，我们发现 MPP+ 诱导的多巴胺神经元死亡在蛋白酶体抑制剂存在下受到抑制。我们正在围绕蛋白酶体激活引起的多巴胺神经元死亡进行研究，阐明其死亡的分子机制，旨在为帕金森病新疗法的开发寻找突破。先前的研究发现，在 MPP+ 发生蛋白质泛素化之前抑制蛋白酶体对于抑制 MPP+ 诱导的神经元细胞死亡非常重要。此外，不仅MPP+而且线粒体复合物I抑制诱导的神经元细胞死亡都被蛋白酶体抑制所拮抗，但细胞死亡不被谷胱甘肽耗竭模型中的蛋白酶体抑制或过氧化氢负荷引起的氧化应激诱导的神经元细胞死亡所拮抗。我正在寻找一些东西。这些结果表明，多巴胺神经元死亡和包涵体形成在蛋白酶体活性方面处于相反的两端，并且个体细胞之间蛋白酶体活性的差异可能有助于帕金森病退行性过程中的神经元多样性。在

项目成果

Kume T et al.: "Isolation of a diterpenoid substance with potent neuroprotective activity from fetal calf serum"Proceedings of the National Academy of Sciences USA. (in press).

Kume T 等人：“从胎牛血清中分离出具有有效神经保护活性的二萜类物质”美国国家科学院院刊。

Kihara T et al.: "Alpha 7 nicotinic receptor transduces signals to P13 kinase to block AB-induced neurotoxicity"Journal of Biological Chemistry. 276. 13541-13546 (2001)

Kihara T 等人：“α 7 烟碱受体将信号转导至 P13 激酶以阻断 AB 诱导的神经毒性”生物化学杂志。

Oeda T et al.: "Oxidative stress causes abnormal accumulation of familial amyotrophic lateral sclerosis-related mutant S001 in tranegenic C elegans"Human Molecular Genetics. 10. 2013-2023 (2001)

Oeda T 等人：“氧化应激导致转基因秀丽隐杆线虫中家族性肌萎缩侧索硬化症相关突变体 S001 的异常积累”人类分子遗传学。

Ibi M et al.: "Protective effects of 1α,25(CH)_2D_3 against the neurotoxicity of glutamate and oxygen species in mesenrephalic culture"Neuropharmacology. 40. 761-771 (2001)

Ibi M 等人：“1α,25(CH)_2D_3 对中脑培养物中谷氨酸和氧的神经毒性的保护作用”《神经药理学》40. 761-771 (2001)。

Hirai K et al.: "Mitochondrial abnormalities in Alzheimer disease"Journal of Neuroscience. 21. 3017-3023 (2001)

Hirai K 等人：“阿尔茨海默病中的线粒体异常”神经科学杂志。