酸化ストレスによる神経変性の分子メカニズム解明

阐明氧化应激引起的神经退行性变的分子机制

• 批准号: 17790201
• 负责人: 清水 孝彦
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790201/
• 关键词: パーキンソン病; MnSOD; ドーパミン産生細胞; 活性酸素; Cre-loxP; ミトコンドリア; 神経変性; 酸化ストレス

パーキンソン病をはじめとする神経変性疾患で活性酸素による酸化ストレス傷害が神経毒性にとって重要な病理学的な役割を果たすと考えられている。活性酸素の大部分はミトコンドリア呼吸の副産物として産生され、タンパク質、核酸、脂質といった生体物質に化学反応を起こし、神経細胞の機能不全を起こす結果、神経変性が発生すると考えられている。Mn-SODはミトコンドリア内で活性酸素を処理する主要な防御酵素である。本研究は、ドーパミン産生細胞特異的Mn-SOD欠損マウスを作製・解析することで、酸化ストレス傷害によるパーキンソン病発症の分子メカニズムを解明することが目的である。ドーパミン産生細胞選択的なMn-SOD欠損マウスを作製するために、チロシン水酸化酵素(TH)遺伝子プロモーターの下流にCreリコンビナーゼ遺伝子を組み込んだTH-CreマウスとMn-SOD floxマウスを交配した。尾から抽出したゲノムDNAのPCR解析からホモマウスの作出を確認した。ドーパミン産生細胞選択的なMnSOD欠損の影響を個体レベルで明らかにするために個体寿命を調べた。その結果、ホモマウスは生後3週齢から成長遅延を伴い死亡し始め、生後5週齢までに70%が死亡した。残りの30%は低体重を示すもの生後100日まで生存し、死亡した。欠損マウスのほとんどに尾の筋硬直や後肢の振戦が観察されることから、パーキンソン病の典型的な症状を呈するモデルであることが判明した。次に抗TH抗体による免疫染色でドーパミン産生細胞の脱落を調べたところ、黒質において欠損マウスに著しい変化は認められなかったが、青斑核ではドーパミン産生細胞の顕著な脱落が認められた。抗GFAP抗体の解析では欠損マウス脳の皮質や線条体などの広い領域で顕著なグリオーシスを認めた。以上の結果から、ドーパミン産生細胞特異的MnSOD欠損は青斑核のドーパミン産生細胞の細胞死を引き起こし、かつ広範囲な炎症反応を伴い、筋硬直、振戦などのパーキンソン病の典型的症状を発症したと考えられた。

被活性氧引起的氧化应激损伤被认为在包括帕金森氏病在内的神经退行性疾病中起重要的病理作用。大多数活性氧都是作为线粒体呼吸的副产品产生的，导致对诸如蛋白质，核酸和脂质等生物学物质的化学反应，从而导致神经元功能障碍导致神经变性。 Mn-SOD是处理线粒体内活性氧的主要保护酶。这项研究旨在通过创建和分析产生多巴胺的细胞特异性MN-肌动物缺乏小鼠来阐明帕金森氏病的分子机制。为了产生产生多巴胺的细胞选择性MN-肌无力的小鼠，将Th-CRE小鼠与CRE重组酶基因相配的酪氨酸羟化酶（TH）基因启动子的下游综合。通过对从尾巴提取的基因组DNA的PCR分析来证实HOMO小鼠的产生。检查了单个寿命，以阐明在单个层面上选择性MNSOD缺乏症的影响。结果，Homo小鼠从3周龄开始死亡，增长迟缓，70％死于5周龄。其余30％的体重低，直到出生后100天才能存活。在大多数缺乏的小鼠中观察到观察到的尾肌僵硬和后肢震颤，这表明它是一种典型的帕金森氏病症状的模型。接下来，当我们通过用抗Th抗体进行免疫染色来研究产生多巴胺细胞的损失时，在底苯甲酸酯中没有发现显着变化，但是在核场中观察到了产生多巴胺的细胞的显着损失。抗GFAP抗体的分析显示在较大区域（如缺失小鼠脑的皮质和纹状体）中的神经胶质变化。从上述结果中可以认为，产生多巴胺的细胞特异性MNSOD缺乏导致核基因座中多巴胺产生细胞的细胞死亡，并且涉及多种炎症反应，从而引起帕金森氏病的典型症状，例如肌肉僵硬和颤音。

项目成果

Detection of amyloid beta peptides with L-isoaspartate in Alzheimer's disease

用 L-异天冬氨酸检测阿尔茨海默病中的淀粉样β肽

• 发表时间: 2006
• 期刊: Nova Biomedical Books
• 作者: Chio;Oka;Murwantoko;Masato;Yano;Yoshifumi;Ueta;Hisae;Kojima;Akiho;Tsuchiya;Masashi;Kawaichi;Hidetoshi Nojiri;Satoshi Uchiyama;Yutaka Imamura;Hidemi Misawa;Takuji Shirasawa;Kouichi Murakami;Yutaka Imamura;Takahiko Shimizu
• 通讯作者: Takahiko Shimizu

A superoxide dismutase/catalase mimetic extends the lifespan of short-lived mev-1 mutant but not the wild type strain in Caenorhabditis elegans

超氧化物歧化酶/过氧化氢酶模拟物可延长秀丽隐杆线虫短命 mev-1 突变体的寿命，但不能延长野生型菌株的寿命

• 发表时间: 2005
• 期刊: Anti-Aging Med Res 2・1
• 作者: Kurayoshi;M.;et al.;Hidetoshi Nojiri;Satoshi Uchiyama;Yutaka Imamura;Hidemi Misawa;Takuji Shirasawa;Kouichi Murakami;Hidemi Misawa;Tomonori Baba;Takahiko Shimizu;Satoshi Uchiyama
• 通讯作者: Satoshi Uchiyama

寿命延長剤、それを含有する飲食品、食品添加物、医薬品及び香粧品

延寿剂、含有延寿剂的食品和饮料、食品添加剂、药品和化妆品

• 发表时间: 2006

Conditional Knockout of Mn superoxide dismutase in postnatal motor neurons revelas resistance to mitochondrial generated superoxide radicals

出生后运动神经元中锰超氧化物歧化酶的条件性敲除揭示了对线粒体产生的超氧自由基的抵抗力

• 发表时间: 2006
• 期刊: Neurobiol Dis (in press)
• 作者: Kurayoshi;M.;et al.;Hidetoshi Nojiri;Satoshi Uchiyama;Yutaka Imamura;Hidemi Misawa;Takuji Shirasawa;Kouichi Murakami;Hidemi Misawa
• 通讯作者: Hidemi Misawa

Biological significance of isoasparate and its repair system

异天冬氨酸及其修复系统的生物学意义

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biol Pharm Bul 28・9
• 作者: Kurayoshi;M.;et al.;Hidetoshi Nojiri;Satoshi Uchiyama;Yutaka Imamura;Hidemi Misawa;Takuji Shirasawa;Kouichi Murakami;Hidemi Misawa;Tomonori Baba;Takahiko Shimizu
• 通讯作者: Takahiko Shimizu