アルツハイマー病神経変性過程におけるミクログリアによる神経食作用の病的意義解明

阐明小胶质细胞吞噬神经在阿尔茨海默病神经退行性过程中的病理意义

基本信息

批准号：
22K07344
负责人：
高鳥翔
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

アルツハイマー病（AD）の脳内では神経細胞体内に不溶化したタウタンパク質が蓄積し、これと関連した著明な神経細胞死が認められる。この機序には非神経細胞であるミクログリアの関与が示唆されているが、ミクログリアがどのような機序で細胞死を引き起こすのかはよく分かっていない。そこで本研究では、ミクログリアが神経細胞を貪食することにより細胞死を導くという仮説（ファゴプトーシス）に着目し、貪食の阻害により細胞死を抑制する新たな手法を開発することにより、タウ依存性細胞死におけるファゴプトーシスの関与を実証することを目的とした。本研究計画の鍵となるのは、神経細胞上で貪食の目印シグナルとして機能するホスファチジルセリン（PtdSer）に対して特異的に結合するタンパク質をマウス脳内に強制発現することにより、貪食を競合的に阻害する技術の確立にある。今年度はその動作確認のため、神経細胞にアポトーシスを誘発できるカイニン酸を投与したマウスに対し、組換えアデノ随伴ウイルスベクターによりPtdSer結合タンパク質を脳内送達させた。その結果、通常はPtdSer依存性の貪食により失われるべき死細胞が蓄積することを見出した。このことは、上記の原理に基づく貪食阻害が生体脳においても可能であることを示唆した。この手法を応用するため、タウ依存性細胞死を示すマウスモデルを検索した。凝集性の高いタウ変異体をウイルスベクターにより脳内発現させた新たなタウ蓄積モデルを作出し解析したところ、このマウスは従来のモデルよりもごく短期間に、ヒトADに類似したタウ蓄積を示すことが明らかとなった。現在はこのマウスにおける神経細胞死の表現型について解析を進めている。これらの要素技術を組み合わせることにより、タウ依存性細胞死におけるファゴプトーシスの関与が明らかになると期待される。

tau蛋白不溶解的tau蛋白会在阿尔茨海默氏病（AD）的神经元体内积聚，并且存在显着的相关神经元死亡。这种机制表明非神经元小胶质细胞受累，但尚不清楚哪种机制小胶质细胞会导致细胞死亡。因此，这项研究的重点是假设小胶质细胞导致吞噬作用（吞噬作用）导致细胞死亡，并旨在通过开发一种通过抑制吞噬作用来抑制细胞死亡的新方法来证明吞噬作用参与TAU依赖性细胞死亡。该研究计划的关键是建立一种技术，该技术通过强行表达与磷脂酰丝氨酸（PTDSER）专门结合的蛋白质（PTDSER），该技术在小鼠大脑中充当神经元的吞噬作用。为了确认其今年的运作，使用重组腺癌相关的病毒载体将施用的海藻酸给药的小鼠被诱导凋亡。结果，我们发现通常由于PTDSER依赖性吞噬作用而流失的致命细胞会积累。这表明在生物学大脑中，基于上述原理的抑制吞噬作用也可以。为了应用这种技术，搜索了显示依赖tau依赖性细胞死亡的小鼠模型。当我们创建了一个新的TAU积累模型，其中使用病毒载体在大脑中表达高度粘性的Tau突变体时，我们发现该小鼠在很短的时间内表现出与常规模型相比，在很短的时间内表现出与人类AD相似的tau积累。我们目前正在该小鼠中分析神经元细胞死亡的表型。结合这些元素技术有望揭示吞噬作用在tau依赖性细胞死亡中的参与。