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。

这项研究旨在通过验证假设来阐明阿尔茨海默氏病的新机制：“星形胶质细胞促进淀粉样β（Aβ）的聚集后，神经元被聚集Aβ激活的小胶质细胞受损，导致阿尔茨海默氏病的发作。”研究主题在1）分为1）“了解星形胶质细胞Aβ聚集的机制”和2）“了解小胶质细胞吞噬作用引起的神经元损伤的机制”。 1）通过星形胶质细胞培养上清液促进了Aβ聚集，并且通过添加蛋白质交联酶（Cystamine）的抑制剂抑制Aβ聚集。在中部地区，已经报道了四种类型的TGS TG1，TG2，TG3和FXIII的表达。星形胶质细胞表达所有四种类型的TG，包括TG1，TG2和FXIII，它们被细胞外释放。 2）据报道，与吞噬作用相关的蛋白MFG-E8的参与已被小胶质细胞用于神经元吞噬作用。当添加制备用于使用的Aβ中时，将Aβ添加到混合的神经元培养系统中时，Aβ被小胶质细胞吸收并与MFG-E8共定位。此外，当将Aβ聚集体添加到混合神经元/神经胶质培养系统中时，MFG-E8与Aβ聚集体结合到细胞外，然后由小胶质细胞吸收MFG-E8结合的Aβ。此外，Aβ的添加显示出神经元数量的减少。当与Aβ同时添加半胱氨酸时，抑制了小胶质细胞的Aβ摄取，并恢复了神经元计数的还原。使用培养的小胶质细胞的免疫沉淀实验表明，MFG-E8和TG2直接结合。从以上结果来看，Aβ聚集可能是由星形胶质细胞释放的TG促进的，并且小胶质细胞使用TG2融合并激活了与MFG-E8结合的Aβ，这可能会触发由Aβ引起的神经元损害。