一酸化窒素によるカルシウム放出が誘導する神経細胞死の分子機構解析

一氧化氮释放钙诱导神经细胞死亡的分子机制分析

基本信息

批准号：
13J00025
负责人：
三上義礼
金额：
$ 2.76万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

１型リアノジン受容体（RyR1）は、ガスメディエータのひとつである一酸化窒素（NO）によってS-ニトロシル化修飾を受けて活性化し、小胞体から細胞質にカルシウムイオン（Ca2+）を放出する。この現象を「nitric oxide-induced calcium release（NICR）」という(Kakizawa et al., 2012)。S-ニトロシル化修飾を受けるシステイン残基は、マウスRyR1の3636番目に該当し、この部位をアラニンに置換したノックインマウスを用いて解析を進めた。本研究では、NICRと神経細胞死の関係を明らかにし、神経疾患の治療に向けて有効な戦略を見出すことを目的としている。本年度は、以下の成果を得た。１．カイニン酸誘発てんかんモデルマウスを作製し、海馬CA3領域における神経変性を野生型マウスとノックインマウスの間で比較した。いずれのマウスでもてんかん発作は同様に起こるが、カイニン酸投与24時間後の海馬CA3領域の神経変性は、ノックインマウスにおいて有意に軽減していた。２．NO放出ドナー化合物NOC7を初代培養神経細胞に作用させることによって誘導される神経細胞死が、RyR1阻害薬ダントロレンによって軽減した。３．カイニン酸誘発てんかんモデルマウスにおいて、ダントロレン投与により、海馬における神経変性が軽減した。以上の結果は、RyR1-Cys3636のS-ニトロシル化によるNICRとてんかんに伴う神経細胞死の関係を明らかにしたものである。さらに、RyR1がてんかん重積に伴う海馬硬化症の治療標的になりうることを示唆する。この成果を日本神経科学学会、日本薬理学会年会、日本生理学会大会にて発表した。これらの結果をまとめ、論文投稿中である。

1型Ryanodine受体（RYR1）通过一氧化氮（NO），一种气体介质之一，通过S-硝基化修饰激活，并从内质网中释放钙离子（Ca2+），从内质网中释放到细胞质中。该现象称为“一氧化氮诱导的钙释放（NICR）”（Kakizawa等，2012）。接受S-亚硝基化修饰的半胱氨酸残基对应于小鼠RYR1的第3636位，并使用敲入小鼠进行了分析，在该小鼠中，该位点被丙氨酸代替。这项研究旨在阐明NICR与神经元死亡之间的关系，并找到治疗神经系统疾病的有效策略。今年，我们实现了以下结果：1。产生海藻酸诱导的癫痫模型小鼠，并比较海马CA3区域中的神经退行性变化。尽管两只小鼠都同样发生癫痫发作，但在敲门小鼠中，海藻酸盐施用后24小时在海马CA3区域的神经退行性变性显着降低。 2。作用于无释放供体化合物NOC7的原发性培养神经元引起的神经元死亡受到RYR1抑制剂Dantrolene的缓解。 3。丹托烯给药降低了海马酸诱导的癫痫病模型的海马中的神经退行性。以上结果揭示了由于RYR1-CYS3636的S-硝基化而引起的NICR与神经元细胞死亡之间的关系。此外，这表明RYR1可能是与癫痫持续性相关的海马硬化症的治疗靶标。这些结果是在日本神经科学学会，日本药理学学会和日本药理学会议的年度会议上提出的。这些结果总结并提交。