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その他 |
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横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
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Lopatina, Olga ; Yoshihara, Toru ; Nishimura, Tomoko ; Zhong, Jing ; Akther, Shirin ; Fakhrul, Azam A.K.M. ; Liang, Mingkun ; Higashida, Chiharu ; Sumi, Kohei ; Furuhara, Kazumi ; Inahata, Yuki ; Huang, Jina-Jung ; Koizumi, Keita ; Yokoyama, Shigeru ; Tsuji, Takahiro ; Petugina, Yulia ; Sumarokov, Andrei ; Salmina, Alla B. ; Hashida, Koji ; Kitao, Yasuko ; Hori, Osamu ; Asano, Masahide ; Kitamura, Yoji ; Kozaka, Takashi ; Shiba, Kazuhiro ; Zhong, Fangfang ; Xie, Min-Jue ; Sato, Makoto ; Ishihara, Katsuhiro ; Higashida, Haruhiro ; 吉原, 亨 ; 小泉, 恵太 ; 横山, 茂 ; 北尾, 康子 ; 堀, 修 ; 浅野, 雅秀 ; 北村, 暘二 ; 小阪, 孝史 ; 柴, 和弘
概要:
金沢大学疾患モデル総合研究センター<br />CD157, known as bone marrow stromal cell antigen-1, is a glycosylphosphatidylinositolanchored ADP
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-ribosyl cyclase that supports the survival and function of B-lymphocytes and hematopoietic or intestinal stem cells. Although CD157/Bst1 is a risk locus in Parkinson's disease (PD), little is known about the function of CD157 in the nervous system and contribution to PD progression. Here, we show that no apparent motor dysfunction was observed in young knockout (CD157-/-) male mice under less aging-related effects on behaviors. CD157-/- mice exhibited anxiety-related and depression-like behaviors compared with wild-type mice. These behaviors were rescued through treatment with anti-psychiatric drugs and oxytocin. CD157 was weakly expressed in the amygdala and c-Fos immunoreactivity in the amygdala was less evident in CD157-/- mice than in wild-type mice. These results demonstrate for the first time that CD157 plays a role as a neuro-regulator and suggest a potential role in pre-motor symptoms in PD. © 2014 Lopatina, Yoshihara, Nishimura, Zhong, Akther, Fakhrul, Liang, Higashida, Sumi, Furuhara, Inahata, Huang, Koizumi, Yokoyama, Tsuji, Petugina, Sumarokov, Salmina, Hashida, Kitao, Hori, Asano, Kitamura, Kozaka, Shiba, Zhong, Xie, Sato, Ishihara and Higashida.<br />CC-BY 4.0
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横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
概要:
金沢大学子どものこころの発達研究センター<br />神経伝達物質受容体、イオンチャネルに代表される疎水性膜タンパクは、自己免疫性精神神経疾患の標的抗原となることが知られている。その診断検出システムを開発するために血自己抗原膜タンパクを大腸菌
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に大量発現させた。今回、グルタミン酸受容体サブユニット2種 (GluN1-1, GRIA2)と神経型アセチルコリン受容体サブユニット (nAChR-alpha7)の大腸菌大量発現を達成した。ナノファイバーに組み込むための溶媒の検討を行い、ファイバー化に適した条件を模索している。<br />In autoimmune neuropsychiatric diseases, neurotransmitter receptors and ionic channels are known to be targeted by autoantibodies that destruct neural tissues. In an attempt to establish a detection systems for autoantibodies, we produced these proteins in Escherichia coli. Of several proteins tried, two subunits for the glutamate receptor, GluN1-1 and GRIA2, and a neuronal nicotinic acetylcholine receptor, nAchR-alpha7 were successfully produced in large amount. We are now trying to find out media to dissolve these recombinant proteins and optimal conditions to integrate them into nanofibers.<br />研究課題/領域番号:15K15190, 研究期間(年度):2015-04-01 - 2018-03-31
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横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
概要:
金沢大学子どものこころの発達研究センター<br />ラットの坐骨神経切断部および脊髄損傷受傷部位において、糖タンパクGpnmb（glycoproteinnon-metastatic melanomab）の発現上昇が認められた。免疫組織染色を
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行ったところ、損傷部位近傍のGpnmb免疫反応陽性細胞の少なくとも一部は、ED1、OX6、あるいはOX42陽性であった。Gpnmbはマクロファージあるいはミクログリアで産生され、末梢および中枢神経系の損傷に伴う病態変化に関与することが示唆された。<br />The expression of glycoprotein non-metastatic melanoma B (Gpnmb) was up-regulated in both sciatic nerve and spinal cord injuries. In the lesioned sites, Gpnmb-immunoreactive cells were co-stained with markers including OX-42, ED1, and OX6. These results suggest that Gpnmb, which is produced by macrophages and microglia, may play important roles in pathophysiological processes in both peripheral and central nerve injuries.<br />研究課題/領域番号:24590724, 研究期間(年度):2012-04-01 – 2015-03-31
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横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
概要:
ラット坐骨神経切断時に細胞外に放出されることが推測される分子を探索し、その候補として糖タンパクnmb(Glycoprotein non-metastatic melanoma B : Gpnmb)を同定した。Gpnmbは坐骨神経切断端に浸潤
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するマクロファージに検出された。さらに、正常ラットの脊髄後角I、II層のミクログリア細胞にも存在した。これらの結果から、Gpnmbは痛み情報伝達の調節に関与することが示唆された。<br />We explored genes whose protein products were assumed to be released into the extracellular space after axotomy of rat sciatic nerve, and identified glycoprotein non-metastatic melanoma B(Gpnmb) as a candidate. Gpnmb expression was detected in infiltrating macrophages in the nerve ends. Also, Gpnmb was expressed in microglia in the layers I and II of the spinal dorsal horn of normal rats. These results suggest that Gpnmb might be involved in the modulation of pain transduction.<br />研究課題/領域番号:21600002, 研究期間(年度):2009-2011
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論文 |
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横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
概要:
抗カリウムチャネル(Kv1.1、Kv1.2)抗体を作製し、末梢神経系での局在を調べた。その結果、これらのチャネルはk筋および皮膚に分布する非侵害性感覚受容ニューロンに優位に発現していた。また、神経損傷後にKv1.2チャネルの発現低下が見られ
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た。これらの結果から、Kv1.2チャネルの神経損傷時の発現低下が、非痛覚(触覚、振動覚、温度覚等)ニューロンと二次痛覚ニューロンとの異所性シナプスの形成と相侯って、痛覚過敏、アロディニアで観察されるような過剰膜興奮を来たす可能性が示唆された。末梢神経の損傷および損傷前段階で誘導される因子を同定するために、成体ラットの坐骨神経を延長した。伸長速度が1.0、2.0、20.0mm/日の3群に分け、いずれも合計20.0mmまで伸長した。腰部脊髄後根神経節および坐骨神経からRNAを抽出し、インターロイキン1β(IL1β)、インターロイキン6(IL6)、腫瘍壊死因子α(TNFα)、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン3(NT-3)、ニューロトロフィン4/5(NT-4/5)のmRNAの発現量をRT-PCRによって調べた。腰部脊髄後根神経節では、IL6のmRNA量が顕著に上昇し、TNFα、NGF、BDNF、NT-3、NT-4/5のmRNA量に変化は認められなかった。また、坐骨神経では、TNFαのmRNA量が上昇し、IL1β、IL6、NGF、BDNF、NT-3、NT-4/5のmRNA量に変化は認められなかった。これらの発現上昇は、Waller変性が認められない1.0、2.0mm/日群でも有意であった。IL6、TNFαは、神経損傷時にニューロン、シュワン細胞で誘導される主要な因子であると想定された。今後、IL6およびTNFαが膜電位依存性チャネル(特にKv1.1とKv1.2)の発現量を変化させるかどうか調べる予定である。<br />Kvl.1 and Kv1.2 are closely related pore-forming subunits of voltage-gated potassium (K+) channels, and are abundantly expressed in the peripheral nervous system. To clarify biological roles of these subunits in primary sensory afferentiation, we performed immunohistochemical analysis using specific polyclonal antidodies. In immunopeoxidase staining, dorsal root and trigeminal ganglia revealed that intense immunoreactivity (IR) for Kvl.1 and Kv1.2 was prediominant in medium to large cell bodies of primary sensory neurons. Double-immunofluorescence experiments revealed that the strongly immunoreactive neurons were most frequently RT97 (neurofilament)-positive; but rarely peripherin-or IB4-positive. In the spinad dorsal horn, both the anti-Kvl.1 and anti-Kv1.2 antibodies heavily stained the deeper laminae III-IV. These results suggest that voltage-gated channels composed of Kvl.1 and/or Kv1.2 subunits may play important roles in conducting mechanoceptive and proprioceptive sensation from skin and muscles. We also observed that, when sciatic nerve was ligated, Kv1.2-IR was reduced in DRG neurons. We now hypothesize that activities of particular subtypes of K+ channels are reduced after peripheral nerve injury, resulting in abnormal excitability of primary sensory neurons, (manuscript, in preparation) In pararell, we attempted to identify proteins unregulated after peripheral nerve perturbation. We demonstrated that sciatic nerve elongation induces production of interleukin-6 (IL-6) in DRG neurons and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) in Schwann cells. The induction was detected not only in the acutely elongated 20-mm/d group, in which nuclear eccentricity in the cell body and degenerated axons were observed, but also in the gradually elongated 1-and 2-mm/d groups, in which no degenerative change was detectable. These data indicate that the expression levels of IL-6 and TNF-α are regulated delicately in the peripheral nervous system. (Osamura, et al., Exp. Neurol. 191: 61-70, 2005; Hagiwara et al., J. Orthop. Sci.10: 614-621, 2005) In the future, we will examine whether or not IL-6 and TNF-α alter expression levels of Kvl.1 and Kv1.2 proteins in neuropathic pain models.<br />研究課題/領域番号:15500255, 研究期間(年度):2003-2005<br />出典：「一次求心性Aβ線維のイオンチャネル発現異常が神経障害性疼痛発生に与える影響」研究成果報告書 課題番号15500255 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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論文 |
論文
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横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
概要:
研究経過・結果は以下の通りである。1.ラット膜電位依存性カリウムチャネルの構成サブユニット(Kv1.1とKv1.2)のアミノ酸配列にもとずく合成ペプチドをウサギに免疫し、抗血清を抗原ペプチド結合カラムクロマトグラフィーによって精製した。2.
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上記抗体を用いてKv1.1あるいはKv1.2の相補DNAを導入したCOS-7細胞で特異的な免疫染色が認められた。いずれの抗体でも、ラット小脳膜分画を用いたウエスタンブロット解析において、特異的なバンドを検出された。3.ラット腰部脊髄後根神経節と三叉神経節を酵素抗体法によって染色したところ、Kv1.1あるいはKv1.2の免疫反応性は中型から大型の神経細胞体で観察された。これらの細胞体の50%以上はニューロフィラメント(RT97)陽性であった。ペリフェリンと同時陽性の細胞は僅かであった。4.脊髄後角では、Kv1.1、Kv1.2の免疫反応性は深部III-IV層で顕著であった。5.ヒラメ筋では、Kv1.1およびKv1.2の免疫反応性が螺旋状の構造物に認められ、抗ニューロフィラメント抗体にも反応性を示したことから感覚ニューロンの末梢側受容体であることが示唆された。6.下肢皮下への蛍光標識金コロイド注入後に標識されるL4後根神経節内の細胞体の一部はKv1.1あるいはKv1.2陽性であり、皮膚感覚ニューロンの少なくとも一部にこれらのチャネルが発現していることが示された。7.坐骨神経切断後の腰部脊髄後根神経節でKv1.1およびKv1.2の免疫反応性の低下が認められた。したがって、生理的状態でKv.1.1、Kv1.2チャネルは筋および皮膚に分布する非侵害性感覚受容ニューロンにおける活動電位の大きさ、頻度、伝播等を調節していると示唆された。同時に、これらのチャネルの発現低下は神経損傷後の痛覚過敏、アロディニアの一因となる可能性が推測された。<br />Kv1.1 and Kv1.2, two most closely related members of the Shaker-like gene subfamily, encode pore-forming subuaits of voltage-gated potassium (K^+) channels. To clarify physiological roles of these proteins in primary sensory afferentiation, we have performed inimunohistochemical analysis using specific antidodies. Immunoperoxidase staining of dorsal root and trigeminal ganglia revealed that strong immunoreactivity (IR) for Kv1.1 and Kv1.2 was predominant in medium- and large-sized neurons. In double-immunofluorescence experiments, the cells strongly positive for these subunits were most frequently observed in RT97 (neurofilament)-positive large neurons; but rarely in peripherin- or IB4-positive small neurons. In the spinal dorsal horn, both the aati-Kv1.1 and anti-Kv1.2 antibodies heavily staiaed the deeper laminae III-IV. At the electron microscopic level, IRs for these proteins were preferentially localized in myelinated axons with large diameter. These results suggest that voltage-gated K^+ channels composed of Kv 1.1 and/or Kv 1.2 subunits may play important roles in conducting mechanoceptive and proprioceptiye sensation from skin and muscles. Conceivably, decreased expression of these channels after injury might cause hypereexcitability of neurons, thereby leading to hyperalgegia or allodyaia.<br />研究課題/領域番号:11680753, 研究期間(年度):1999-2002<br />出典：「電位依存性ナトリウム・カリウムチャネルの神経障害性疼痛に伴う発現異常の分子機構」研究成果報告書 課題番号11680753 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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論文 |
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横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />1. カリウム(K+)チャネル(Kv3.la)のアミノ(N)末端、カルボキシ(C)末端、および第1膜貫通領域と第2膜貫通領域を連結する細胞外ループの3か所のアミノ酸配列にもとずく合成ペプチドに対する抗
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体を作製した。これに加えて、Kv1.2チャネルのアミノ(N)末端に対する抗体も作製した。2. Kv3.1aのalternative splicing variantであるKv3.1bをマウス小脳からクローン化した。Kv3.1bはC末端細胞内領域のみKv3.1aと異なる。3. Kv3.1bをGFP(Green fluorescent protein)標識し、Kv3.laと同時に培養神経細胞株に発現させた。Kv3.1aを認識する抗体、およびKv3.1bに付加したGFPを異なる蛍光波長で検出したところ両者の細胞内分布に差異がみられた。Kv3.1aはより微細な神経突起にまで広く分布するのに対して、Kv3.1bの局在は細胞体近傍に限られる傾向があった。4. 以上より、Kv3.1aおよびKv3.1bのチャネル蛋白は異なるアンカー(anchor)蛋白に会合している可能性が示唆される。今後Kv3.1aおよびKv3.1bのC末端領域を餌(bait)にしてtwo-hybridシステムのcDNAライブラリーをスクリーニングする予定である。5. 上記1の抗Kv1.2抗体を用いてラット感覚神経節の免疫染色を行ったところ、中型から大型の細胞体に強い染色が観察された。Kv1.2チャネルは触覚等の特定の感覚の伝達に大きく関与することが示唆された。<br />研究課題/領域番号:09780720, 研究期間(年度):1997 – 1998<br />出典：「膜電位依存性K^+チャネル(KV3.1)に会合する調節蛋白のcDNAクローニング」研究成果報告書 課題番号09780720（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-9780720/)を加工して作成
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横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />末梢神経損傷後の慢性疼痛には、感覚ニューロンの過剰興奮と共に交感神経終末の異常な発芽(sprouting)を伴うことが多い。本研究では、これらの変化を誘導する分子を同定するための実験をおこなった。慢性
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成体ラットの左坐骨神経を切断し、3-7日後に近位側断端および健常側の右坐骨神経幹からmRNAを抽出した。cDNAを合成した後、サブトラクション・ハイブリダイゼーション法を行い、cDNAクローン約150個を得た。これらの塩基配列を決定し、GenBank/EMBL/DDBJに登録されているデータと比較したところ、89%が既存の配列と一致もしくは高い相同性を示した。コードされるタンパクは、細胞外マトリックスおよび細胞膜表面分子、細胞骨格関連分子、リン酸化酵素等の代謝酵素、分泌タンパク、RNA合成関連分子、タンパク合成関連分子、細胞周期・DNA複製関連分子、その他に分類された。これらの中から、分泌性タンパクの構造を備えているホルモン等のタンパクと細胞外マトリックスタンパクについて検討した。ポリスチレンのプレートをVI型コラーゲンで被覆すると、神経成長因子で刺激したラッ褐色細胞種由来PC12細胞の突起伸展が誘導されるのに対し、非被覆時には誘導されなかった。(Yokoyama S, et. al. Soc. Neurosci. Abstr. 872.21,2007)これらの観察から、VI型コラーゲンには、疼痛発生時の神経回路の可塑的変化に関与する可能性が示唆された。膜電位依存性Na^+チャネルの発現増加あるいはK^+チャネルの発現低下をもたらす活性の有無について調べる予定である。また今回単離した他のcDNAクローンについても、交感神経終末の発芽誘導活性とイオンチャネルの発現誘導(あるいは抑制)活性の両面から検討する予定である。<br />Altered ionic channel expression and sympathetic nerve sprouting have been thought to underlie a condition of chronic pain, such as complex regional pain syndrome. Following a few weeks after injury, postganglionic sympathetic nerve endings sprout and surround cell bodies of dorsal root ganglion (DRG) neurons, and make abnormal synaptic contacts. Aberrant interactions between sensory and sympathetic neurons are also located in the peripheral sites including neuroma at a transected nerve and intradermal region. Despite extensive studies, however, little is known about the molecules that promote the outgrowth of sympathetic nerve. To identify chronic pain-associated proteins, we screened a subtractive cDNA library enriched for mRNAs increased in the proximal stump of transected rat sciatic nerve. Among the identified proteins, collagen type VI was induced prominently in the proximal stump. Collagen type VI-coated plastic plate allowed robust neurite outgrowth of dorsal root and superior cervical ganglion neurons dissociated from adult rats, NSC34 spinal motor neuron-like cells, and PC12 pheochromocytoma cells. The neurite-promoting effect was more long-lasting than those in collagen type I-, laminin-, poly-D-ornithine-, and poly-L-lysine-coated plates. In addition, coating with collagen type VI prevented death of PC12 and NSC34 cells to the extent comparable to laminin. Immunohistochemical analysis of damaged sciatic nerve revealed that intense immunoreactivity for collagen type VI was localized in nonmyelinating Schwann cells, macrophages and fibroblasts, and along vessels and tyrosine hydroxylase (TM-positive nerve fibers. These results suggest that collagen type VI promotes not only regeneration of motor and somatosensory nerves, but also sprouting of sympathetic nerve. We are planning to examine whether somatosensory and /or sympathetic neurons in contact with collagen type VI alter expression levels of ionic channels.<br />研究課題/領域番号:18613003, 研究期間(年度):2006 – 2007<br />出典：「一次求心性Aβ線維のイオンチャネル発現調節機構の解明と難治性疼痛治療への応用」研究成果報告書 課題番号18613003（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-18613003/186130032007kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
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