αシヌクレイン過剰発現マウスを用いたαシヌクレインの機能と病態解析

使用 α-突触核蛋白过表达小鼠对 α-突触核蛋白进行功能和病理分析

• 批准号: 22K07376
• 负责人: 鈴木 ちぐれ
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Juntendo University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07376/
• 关键词: α シヌクレイン過剰発現; カテプシンD欠損マウス; 脳組織形態; 超微形態解析; α シヌクレイン; シヌクレノパチー; カテプシンD; 遺伝子改変マウス

αシヌクレインは神経細胞のシナプス終末に局在する機能が未解明のタンパク質でリン酸化αシヌクレインの蓄積と神経疾患の関係が注目されている。研究代表者らの先行研究では、リソソーム酵素であるカテプシンDを神経細胞特異的に欠損させたマウス(CtsD-Nes)の脳内でリン酸化αシヌクレインが蓄積していた。そこで、αシヌクレインの正常機能と病態時の神経病理像の検証のため、正常αシヌクレイン過剰発現型（hSNCA-mKate2）・CtsD-Nesマウスを作成した。本研究の目的は、①hSNCA-mKate2マウスにより、正常脳・神経におけるαシヌクレインの細胞内局在と超微形態を明らかにし、②hSNCA-mKate2-CtsD-Nesマウスで、オートファジー・リソソーム分解機構とαシヌクレインの関連を組織形態学的に解明する事である。実験計画①　hSNCA-mKate2マウスの形態学的解析（令和４年度）：については、高感度免疫電顕(In-resin CLEM)にてmKate2集積部にシナプス小胞集積が確認された世界初のIn-resin CLEM可能なマウスとして第128回解剖学会総会・全国学術集会にてポスター発表を行った。また、正常ヒトαシヌクレインの過剰発現は神経変性を誘導せず、シナプス終末部にて小胞のプールに関与することを形態学的に証明することができた。結果について、現在論文執筆中である。実験計画②　hSNCA-mKate2-CtsD-Nesマウスを用いた解析（令和４‐６年度）：については、hSNCA-mKate2-CtsD-Nes はCtsD-Nesと同様生後20日ごろより徐々に進行する神経症状と体重減少を示している。hSNCA-mKate2-CtsD-Nesでは、生後25日前後の視床の電子顕微鏡による観察にて線維の集塊様の構造物を多数認めている。

α-突触核蛋白是一种功能未知的蛋白质，定位于神经细胞的突触末端，磷酸化α-突触核蛋白的积累与神经系统疾病的关系一直备受关注。主要研究人员之前的研究发现，磷酸化的 α-突触核蛋白在溶酶体酶组织蛋白酶 D 的神经元特异性缺失的小鼠 (CtsD-Nes) 大脑中积聚。因此，为了验证α-突触核蛋白的正常功能和病理条件下的神经病理图像，我们生成了正常的α-突触核蛋白过表达（hSNCA-mKate2）/CtsD-Nes小鼠。本研究的目的是（1）利用 hSNCA-mKate2 小鼠阐明正常大脑和神经中 α-突触核蛋白的亚细胞定位和超精细形态，以及（2）阐明 hSNCA 中的自噬/溶酶体降解机制和 α-突触核蛋白-mKate2-CtsD-Nes 小鼠的目的是从组织形态学角度阐明突触核蛋白之间的关系。实验计划① hSNCA-mKate2小鼠的形态学分析（2020财年）：利用高灵敏度免疫电子显微镜（In-resin CLEM）在世界上首次确认了mKate2积聚区域的突触小泡积聚。在第 128 届解剖学会会员大会和全国学术会议上，作为一种能够进行树脂内 CLEM 的小鼠。此外，我们能够在形态学上证明正常人 α-突触核蛋白的过度表达不会诱导神经变性，并且参与突触末端的囊泡汇集。目前正在撰写有关结果的论文。实验计划 ② 使用 hSNCA-mKate2-CtsD-Nes 小鼠进行分析（2020-2020 年）：与 CtsD-Nes 一样，hSNCA-mKate2-CtsD-Nes 具有从出生后 20 天左右逐渐进展的神经症状，并显示出体重减轻。在hSNCA-mKate2-CtsD-Nes中，出生后25天左右用电子显微镜观察到丘脑中观察到许多纤维簇状结构。

项目成果

神経セロイドリポフスチン症モデルマウス脳におけるグリア細胞のImmuno-in-resin CLEMによる超微形態像の解析

免疫树脂 CLEM 分析神经元蜡质脂褐质沉着症模型小鼠脑中胶质细胞的超微结构图像

• 发表时间: 2022
• 作者: 三井駿;山口隼司;鈴木ちぐれ;谷田以誠;内山安男
• 通讯作者: 内山安男