眼圧上昇時のミクログリア起因性炎症反応の制御による神経保護の可能性

在眼压升高期间通过控制小胶质细胞诱导的炎症反应来保护神经的可能性

基本信息

批准号：
22K09827
负责人：
石川誠
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku 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

项目摘要

緑内障の本態は網膜神経節細胞（RGC）の傷害であり，眼圧上昇は緑内障の発症・悪化の最も重要な危険因子である。しかし，眼圧上昇によるRGC傷害の機序は十分に解明されていない。近年，眼圧上昇時に活性化されるミクログリアの働きが注目されている。眼圧上昇によって誘導されるミクログリアはRGC傷害性に働き、ミノマイシンによってミクログリアを抑制するとRGC傷害は抑制されるとの報告がある。しかし、ミクログリアによるRGC傷害の詳細なメカニズムは解明されていない。アルツハイマー病動物実験モデルの脳において、Toll様受容体４（TLR4）を介して誘導されるNLRP3 inflammasomeが神経細胞を障害することから， RGCの傷害においてもNLRP3 inflammasomeが重要な役割を果たすと考えられている。申請者らは，「眼圧上昇によって細胞内から放出されたATPはミクログリアの P2X7受容体に結合して， TLR4を介して生成されるNLRP3 inflammasome を効率的に活性化する」との作業仮説をたて，ラットex vivoおよびin vivo緑内障モデルを用いて仮説を検証する。最初のDNAマイクロアレイによって、眼圧上昇によって変動する遺伝子を網羅的に解析して、活性化される炎症・免疫系の遺伝子パスウェイを同定する。さらに，網膜フラットマウント標本において、眼圧上昇によるミクログリアの増生を確認する。TLR4リガンドであるリポ多糖とsynucleinを投与して，ミクログリアによるRGC傷害の機序を調査すると同時に、TLR4拮抗薬を作用した場合の神経保護効果も調査する。NLRP3 inflammasomeを創薬ターゲットとして，新しい機序を持つ緑内障神経保護薬の臨床開発に向けたエビデンスの構築を目指す。

青光眼的本质是视网膜神经节细胞（RGC）的损伤，而眼压升高是青光眼发病和恶化的最重要的危险因素。然而，眼压升高导致RGC损伤的机制尚未完全阐明。近年来，眼压升高时激活的小胶质细胞的作用引起了人们的关注。据报道，眼压升高诱导的小胶质细胞作用于RGC损伤，用米霉素抑制小胶质细胞可抑制RGC损伤。然而，小胶质细胞损伤RGC的详细机制尚未阐明。在阿尔茨海默病实验动物模型的大脑中，通过 Toll 样受体 4 (TLR4) 诱导的 NLRP3 炎症小体会损害神经元，这表明 NLRP3 炎症小体在 RGC 损伤中也发挥着重要作用。申请人提出了一个工作假设，即“由于眼压升高而从细胞内释放的 ATP 与小胶质细胞的 P2X7 受体结合，并有效激活通过 TLR4 产生的 NLRP3 炎性体。”我们将使用离体和体内大鼠来检验我们的假设青光眼模型。使用第一个 DNA 微阵列，我们将全面分析因眼压升高而发生变化的基因，并识别被激活的炎症和免疫系统中的基因通路。此外，在视网膜平装标本中，我们证实了由于眼压升高而导致的小胶质细胞增殖。我们将给予TLR4配体脂多糖和突触核蛋白来研究小胶质细胞损伤RGC的机制，同时研究TLR4拮抗剂的神经保护作用。使用NLRP3炎症小体作为药物发现靶点，我们的目标是为具有新机制的青光眼神经保护药物的临床开发提供证据。