双極性障害における細胞内カルシウム恒常性異常と時計遺伝子の関連解析

双相情感障碍细胞内钙稳态异常与时钟基因的关系分析

• 批准号: 22K07613
• 负责人: 上村 拓治
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 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-22K07613/
• 关键词: 双極性障害; 時計遺伝子; CLOCK; BMAL1; GSK3β; リチウム; カルシウムチャネル; 細胞内ストレスシグナル

双極性障害患者では、細胞内ストレスシグナル伝達を担うカルシウムの恒常性異常を認め、『カルシウムチャネルの機能障害』が示唆されているが、双極性障害における躁、うつといった病相の周期的変化や日内変動といった特徴的な病態（『長期周期性を伴う概日リズム異常』）との関連性はまだ十分に解明されていない。本研究は、①細胞内カルシウムの恒常性異常、②気分安定薬であるリチウムの作用機序（GSK3β阻害作用）、③周期性の長期化を伴う時計遺伝子の発現変動、これらを融合させた分子遺伝学・薬理学的機能解析を行うことによって、双極性障害の発症機序を解明することを目的としている。本年度は、リチウムと機能的関連のある時計遺伝子の同定およびリチウム投与時の発現変動を確認し、以下の研究結果を得ることができた。１）リチウムと機能的関連のある時計遺伝子の同定：YKG-1細胞を用いて、概日リズムを担う時計遺伝子であるCLOCK、BMAL1の発現をqRT-PCRで確認した。その後、1mM LiCl長期投与（7日間）時のこれらの遺伝子の発現変動を評価した。1mM LiClの長期投与により、CLOCKおよびBMAL1ともにRNAレベルでの発現が上昇していた。発現の上昇率は、CLOCKよりもBMAL1の方が大きかった。２）リチウムはGSK3β阻害作用を有している。GSK3βとCLOCKおよびBMAL1の関連を確認するために、RNAiベクターによってGSK3βの発現が安定にノックダウンしているYKG-1細胞株を用いて、CLOCKおよびBMAL1の発現を確認した。BMAL1の発現は上昇していたが、当初の予期と反して、CLOCKの発現量は減少していた。

在躁郁症患者中，钙的稳态异常（负责细胞内应激信号传导）表明“钙通道的功能障碍”已显示出来，但是与诸如躁狂和抑郁症的周期性变化（如躁狂和抑郁症）相关的特征性病理（例如，伴随着双极症中的繁殖率），伴随着阶段的特征性变化（cindecian randermantian cigd randentilition），这是相关的。理解。这项研究旨在通过对1）对细胞内钙的稳态异常进行分子遗传和药理学分析来阐明双相情感障碍的机制，2）锂的作用机制，情绪稳定剂（GSK3β抑制作用）和3）伴有延长的周期性的时钟基因表达的变化。今年，我们确定了与锂有关的时钟基因，并确认了锂给药过程中的表达变化，并获得了以下研究结果。 1）识别与锂功能相关的时钟基因：使用YKG-1细胞通过QRT-PCR证实了时钟和BMAL1的表达，即昼夜节律的时钟基因。然后，在长期给药1 mM LICL（7天）期间评估这些基因的表达变化。长期给药1 mM LICL增加了RNA水平上时钟和BMAL1的表达。 BMAL1的表达升高比时钟高。 2）锂具有GSK3β的抑制作用。为了确认GSK3β与时钟和BMAL1之间的关联，我们使用YKG-1细胞系确认了时钟和BMAL1的表达，其中RNAi载体稳定地击倒GSK3β表达。尽管BMAL1表达升高，但时钟表达水平降低，与初始期望相反。