アストロサイトのＰＭＡＴを介した新規モノアミン取り込み機構について

关于星形胶质细胞中通过 PMAT 的新型单胺摄取机制

• 批准号: 14J07936
• 负责人: 長沼 史登
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07936/
• 关键词: モノアミン系神経伝達物質; モノアミントランスポーター; アストロサイト; PMAT

ニューロンに発現するモノアミントランスポーターは、シナプス間隙におけるモノアミン系神経伝達物質の濃度を調節し、神経活動の恒常性を維持する上で非常に重要な役割を持っている。事実、トランスポーターを標的とした薬剤は、精神疾患などの治療に広く用いられている。近年ニューロンだけでなく支持細胞であるアストロサイトがシナプス間隙におけるモノアミン系神経伝達物質の濃度調節に関与していることが分かってきたが、そのメカニズムは未だ不明なままであった。そのため、これらのメカニズムが明らかにすることで、更なる精神疾患の病態の解明や、新規治療標的の開発に繋がると考え、実験に着手した。まず、培養細胞を用いたin vitroの実験により、アストロサイトにおけるモノアミン取り込み能およびそのメカニズムを検討した。その結果、新規モノアミントランスポーターであるplasma membrane monoamine transporter (以下PMAT) が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。次に、生体におけるPMATの役割を明らかにするため実験を行った。まず、マウスを用い、脳部位ごとにPMATの発現量を定量PCRにより検討を行った。その結果、ほとんどの脳部位において、セロトニントランスポーターや、ノルエピネフリントランスポーターに比べ、PMATが非常に多く発現していることが明らかとなった。次に、imipramineやdecynium22といった阻害剤を投与し、マイクロダイアリシス法で細胞外モノアミン量を測定したところ、薬物投与群は対照群に加え、優位に細胞外セロトニン、ノルエピネフリン、ヒスタミン量が増加していることが明らかとなった。以上の結果から、PMATは生体においても細胞外モノアミンの除去に重要な役割を果たしていることが示唆された。これに加え、本研究ではPMAT欠損マウスの作製を行った。マウスの作製は完了したが、表現型の解析については今後の課題である。

在神经元中表达的单胺转运蛋白在调节突触裂口中单胺神经递质的浓度并保持神经活动的稳态方面起着非常重要的作用。实际上，以转运蛋白为目标的药物被广泛用于治疗精神疾病和其他疾病。近年来，已经发现，不仅神经元，而且支持细胞星形胶质细胞在突触裂口中调节单胺神经递质浓度，而且该机制的机制仍然不清楚。因此，我们开始进行实验，认为通过阐明这些机制，这将导致进一步阐明精神疾病的病理和新的治疗靶标的发展。首先，我们通过使用培养细胞的体外实验研究了单胺摄取能力及其在星形胶质细胞中的机制。结果，已经揭示了新型的单胺转运蛋白，质膜单胺转运蛋白（PMAT）起着重要作用。接下来，进行了实验，以阐明PMAT在生物体中的作用。首先，使用定量PCR来检查每个大脑区域的PMAT的表达水平。结果，发现在大多数大脑区域中，PMAT的表达明显比5-羟色胺转运蛋白和去甲肾上腺素转运蛋白更明显。接下来，使用微透析法测量了诸如丙咪嗪和十二烷22的抑制剂，并测量细胞外单胺量，并且发现除了对照组外，外细胞羟色胺，无肾上腺素和组胺的量主要增加了。上述结果表明，PMAT在去除生物体中细胞外单胺中也起着重要作用。此外，在这项研究中，产生了PMAT缺陷小鼠。尽管已经完成了小鼠的制备，但表型分析是未来的问题。

项目成果

Analysis of histamine N-methyltransferase deficient mice.

组胺 N-甲基转移酶缺陷小鼠的分析。

• 发表时间: 2015
• 作者: Fumito Naganuma;Takeo Yoshikawa;Tadaho Nakamura;Yamato Miura;Takuro Matsuzawa;Kazuhiko Yanai.
• 通讯作者: Kazuhiko Yanai.

Histamine N-methyltransferase deficiency induced the abnormal sleep-awake cycles and aggressive behavior in mice.

组胺N-甲基转移酶缺乏会导致小鼠睡眠-觉醒周期异常和攻击行为。

• 发表时间: 2015
• 作者: 長沼史登; 吉川雄朗; 矢内 敦; 堀米愛;三浦大和;中村正帆;望月貴年;谷内一彦
• 通讯作者: 谷内一彦

The Mechanism of monoamine transport in human astrocytes

人星形胶质细胞单胺转运机制

• 发表时间: 2014
• 作者: Fumito Naganuma;Takeo Yoshikawa;Tadaho Nakamura;Tomomitsu Iida;Yamato Miura;Kazuhiko Yanai
• 通讯作者: Kazuhiko Yanai

Histamine N-methyltransferase deficiency cause abnormal sleep-wake cycles and aggressive behaviors.

组胺 N-甲基转移酶缺乏会导致异常的睡眠-觉醒周期和攻击行为。

• 发表时间: 2016
• 作者: Fumito Naganuma;Takeo Yoshikawa;Atsushi Yanai;Ai Horigome;Yamato Miura;Tadaho Nakamura;Takatoshi Mochizuki and Kazuhiko Yanai
• 通讯作者: Takatoshi Mochizuki and Kazuhiko Yanai

Histamine N-methyltransferaseの欠損はマウスにおいて攻撃性を高め、睡眠サイクルの異常を引き起こす

组胺 N-甲基转移酶缺乏会增加小鼠的攻击性并导致睡眠周期异常

• 发表时间: 2015
• 作者: 長沼史登; 吉川雄朗; 堀米愛;三浦大和;中村正帆;矢内 敦;望月貴年;谷内一彦
• 通讯作者: 谷内一彦