グリア細胞由来のトランスグルタミナーゼによるアルツハイマー病の新規発症機序解明

胶质细胞来源的转谷氨酰胺酶阐明阿尔茨海默病发病的新机制

基本信息

批准号：
15J12259
负责人：
河邊憲司
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，仮説『アストロサイトによってアミロイドβ (Aβ)凝集が促進された後，凝集Aβで活性化されたミクログリアによってニューロンが障害され，アルツハイマー病の発症に至る』の検証により，アルツハイマー病の新規発症機序を解明することを目的とした。研究課題を，①『アストロサイトによるAβ凝集機序の解明』，②『ミクログリアの貪食によるニューロン障害の機序解明』に分けて，それぞれ検討した。①アストロサイト培養上清によってAβ凝集は促進され，蛋白質架橋酵素であるトランスグルタミナーゼ(TG)の阻害剤(シスタミン)の添加により，Aβ凝集は阻害された。中枢ではTG1, TG2, TG3, FXIIIの４種類のTGの発現が報告されている。アストロサイトは4種類全てのTGを発現しており，なかでもTG1, TG2, FXIIIは細胞外へ放出されていた。②ミクログリアによるニューロン貪食には貪食関連蛋白質であるMFG-E8の関与が報告されている。ニューロン/グリア混合培養系に用時調製したAβを添加したところ，Aβはミクログリアに取り込まれ，MFG-E8と共局在していた。また，ニューロン/グリア混合培養系にAβ凝集体を添加すると，MFG-E8は細胞外でAβ凝集体と結合し，その後，MFG-E8結合Aβがミクログリアに取り込まれた。さらに，Aβの添加によりニューロン数の減少傾向がみられた。シスタミンをΑβと同時に添加すると，ミクログリアによるAβ取り込みは抑制され，ニューロン数の減少は回復した。培養ミクログリアを用いた免疫沈降実験により，MFG-E8とTG2は直接結合することが示唆された。以上の結果より，アストロサイトが放出したTG類によってAβの凝集が促進され，ミクログリアがTG2を用いてMFG-E8結合Aβを取り込んで活性化することが，Aβによるニューロン障害の引き金となっている可能性がある。

在这项研究中，我们研究了这样的假设：“星形胶质细胞促进淀粉样蛋白-β (Aβ) 聚集，然后聚集的 Aβ 激活的小胶质细胞会损伤神经元，从而导致阿尔茨海默病的发作。”阐明发病机制。研究课题分为1）“阐明星形胶质细胞Aβ聚集的机制”和2）“阐明小胶质细胞吞噬作用引起的神经元损伤的机制”，并分别进行了考虑。 (1)星形胶质细胞培养上清液促进Aβ聚集，并且通过添加蛋白质交联酶转谷氨酰胺酶(TG)的抑制剂(胱胺)抑制Aβ聚集。据报道，中枢神经系统表达四种类型的TG：TG1、TG2、TG3和FXIII。星形胶质细胞表达所有四种类型的TG，其中TG1、TG2和FXIII被释放到细胞外。 2）据报道MFG-E8是一种吞噬作用相关蛋白，参与小胶质细胞的神经元吞噬作用。当将新鲜制备的 Aβ 添加到神经元/神经胶质混合培养系统中时，Aβ 被小胶质细胞吸收并与 MFG-E8 共定位。此外，当将Aβ聚集体添加到神经元/神经胶质细胞混合培养系统中时，MFG-E8与细胞外的Aβ聚集体结合，然后MFG-E8结合的Aβ被小胶质细胞摄取。此外，随着 Aβ 的添加，神经元数量趋于减少。当胱胺与 Aβ 同时添加时，小胶质细胞对 Aβ 的摄取受到抑制，神经元数量的减少得到逆转。使用培养的小胶质细胞进行的免疫沉淀实验表明 MFG-E8 和 TG2 直接结合。从上述结果来看，星形胶质细胞释放的TG促进Aβ聚集，小胶质细胞利用TG2摄取并激活MFG-E8结合的Aβ，从而引发Aβ诱导的神经元损伤是有可能的。