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Research
Department of Pharmacology
Interdisciplinary Graduate School of Medicine and Engineering
University of Yamanashi
研究内容 Research Interest
1. 中枢神経系におけるグリア細胞の生理機能及び病態時の機能
Physiological and pathophysiological functions of glial cells in the CNS
中枢神経系においてグリア細胞は脳機能調節に重要な役割を担っています。正常時の脳機能発現にグリア細胞がどのように関与しているか、また、病態時
や様々な脳疾患発症にグリア細胞の機能変調がどのように関与しているかを研究しています。
Glial cell are essential for brain functions. We study how they contribute
to the physiological brain functions and whether or how their
disfunctions induce brain diseases.
References
・ Shinozaki et al. GLIA 2005, 49: 288-300
・ Shinozaki et al. GLIA 2006, 54: 606-618
・ Koizumi et al. Nature 2007, 446: 1091-1095
・ Shibata et al. PLoS One 2011, 6: e23510
・ Imura et al. GLIA 2013, 61: 1320-1330
・ Noguchi, Shinozaki, Fujishita et al. PLoS One, 2013, 8: e57898
・ Shinozaki et al. Sci. Rep 2014, 4, 4329.
・ Kim et al. JCI 2016, 126: 1983-
・Shinozaki et al. Cell Rep 2017
・Shinozaki et al. JCI Insight 2017
・Takeda, Shinozaki et al. GLIA, 2018
・Shinozaki et al. J Neurochem 2019
・Sano et al. JCI Insight, 2021
・Shinozaki et al. JPS 2021
・Parajuli et al. GLIA 2021
・Tanaka et al. GLIA 2021
2. グリア間相互作用
Glia-to-glia communication
グリア細胞のうち、特にミクログリアやアストロサイトが病態時に活性化する事は古くから知られており、最近の研究からこれらグリア細胞の変調が脳疾患の
原因であったり内在性の脳保護機能を担っている事が明らかとなっています。しかしながら、ほとんどの研究では単一種類のグリア細胞の変化と神経細胞障害
との因果関係示しているものの、複数のグリア細胞の協調的なメカニズムに関してはほとんどが不明でした。ミクログリアは常に周囲の環境をモニタし、微小な
変化に対して速やかに応答します。一方、アストロサイトは比較的活性化閾値は低いものの、一度活性化すると持続的な変化を示します。近年の研究から、
このようなミクログリア-アストロサイト間のコミュニケーションにより、神経保護や神経傷害のいずれにも寄与する可能性が明らかとなっています。
Reference
・ Shinozaki et al. Sci. Rep 2014, 4, 4329.
・ Shinozaki et al. Cell Rep 2017, 19: 1151-
3. 中枢神経系におけるプリン受容体の生理機能及び病態時の機能
Physiological and pathophysiological functions of purinergic receptors
in the CNS
細胞が傷害されたときや死ぬ時には細胞質に数十mM程度存在するヌクレオチド(ATPなど）は細胞外へ放出・漏出します。このヌクレオチドは周辺細胞の細胞表面に
存在する受容体「P2受容体」に作用して様々な機能を発揮します。我々は特にその脳保護機能に着目して研究を進めています。
・ Shinozaki et al. GLIA 2005, 49: 288-300
・ Shinozaki et al. GLIA 2006, 54: 606-618
・ Koizumi et al. Nature 2007, 446: 1091-1095
・Shinozaki et al. PLoS Biol 2009
・ Imura et al. GLIA 2013, 61: 1320-1330
・ Noguchi, Shinozaki, Fujishita et al. PLoS One, 2013, 8: e57898
・ Shinozaki et al. Sci. Rep 2014, 4, 4329.
・Shinozaki et al. JCI Insight 2017
・Shinozaki et al. Cell Rep 2017
・Shinozaki et al. JPS 2021
4. 眼機能及び眼疾患におけるプリン受容体の機能解明
Pathophysiological functions of purinergic recpeots in the eye
眼の様々な器官でもプリン受容体が発現しており、その受容体リガンドが眼圧などをダイナミックに調節する事が報告されています。機能調節のための薬剤処置は
点眼薬として局所的に処置できる事から創薬標的として非常に有望です。上記３にあるようにプリン受容体は生理機能のみならず病態時の応答に非常に重要である
事からそれらをターゲットにした薬剤は様々な眼疾患の治療薬候補になると考え、研究を進めています。
Reference
・田口備教 「網膜神経節細胞-グリア細胞機能連関の解明」
第2回サイエンスインカレ 独立行政法人科学技術振興機構理事長賞
http://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/25/03/1331552.htm
・*Taguchi M, *Shinozaki S et al. (co-first) Journal of Neurochemistry 2016,
136: 741-751.
・Shinozaki Y et al. JCI Insight 2017
・Shinozaki et al. JPS 2021
・Hamada, Shinozaki et al. submitted
・Shinozaki et al. submitted
5. 眼機能及び眼疾患におけるグリア細胞の機能解明
Pathophysiological functions of glial cells in the eye (Glia-Glaucoma project)
4と同様、眼の組織内に様々なグリア細胞が存在しています。これらグリア細胞の機能と眼機能・眼疾患発症のメカニズムの解明を目指します。
・Takeda A, Shinozaki Y et al. GLIA 2018
・Shinozaki Y et al. JCI Insight 2017
・Shinozaki et al. Submitted
・Danjo, Shinozaki et al. submitted
6. 中枢神経系構造の高空間分解イメージング
High spatial resolution imaging of the CNS
「神は細部に宿る」という言葉があります。我々の脳機能に関しても同様のことが言えます。生体は様々な部分構造(器官)に分けられ、器官はそれを構成する細胞に
分けられます。単一の細胞のそれを構成する細胞内小器官器官や構造、タンパク質や脂質などのより小さな構成分子にブレークダウンする事ができます。脳機能を理解
するためには個体としての協調的な反応を見るだけでなく、個々の構成因子が織りなす細部の反応を解析する必要があります。我々はこれまで精製した単一成分(タンパク質
や脂質など）の高空間分解イメージングを進めており,生物分野では非常に難しかったサブナノメートル(Å相当)のイメージング、特に液体中での観察に成功しています。
今後は原子間力顕微鏡Atomic Force Microscopy)や近接場光顕微鏡(Near-field scanning optical
microscopy, NSOM/SNOM)を用いて、より高次構造の
イメージングに取り組む予定です。
Reference
・ Shinozaki et al. JJAP 2008, 47: 6164-6167
・ Siitonen et al. Appl. Sur. Sci. 2008, 254: 787-7880
・ Sumitomo et al. JJAP 2009, 48: 08JB18
・ Shinozaki et al. PLoS Biol. 2009, 7: e1000103
・ Shinozaki Y. NTT Technical Rev. 2009, 7(8)
・ 篠崎他、日本薬理学会誌 134巻, 67-72, 2009年
・ Shinozaki et al. Appl. Phys. Express 2010, 3: 027002
・ Nakashima et al. Langmuir 2010, 26: 12716-12721
・ Sumitomo et al. Appl. Phys. Express 2010, 3: 107001
・ 篠崎他、表面科学、32巻、2011年
・ Shinozaki et al. Appl. Phys. Express 2011, 4: 107001
・ Sumitomo et al. Biosens. Bioelectron. 2012, 31: 445-450
・ Shinozaki et al. Appl. Phys. Express 2014, 7: 027001