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神経発達疾患におけるシナプス競合メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 14J12293
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurochemistry/Neuropharmacology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

柴田 和輝  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords自閉スペクトラム症 / シナプス競合 / マイクログリア / 自閉症スペクトラム
Outline of Annual Research Achievements

申請研究は、神経発達疾患の1つである自閉スペクトラム症 (autism spectrum disorders; ASD) の発症メカニズムの解明および治療法の開発を目指している。特に、神経回路形成過程の1つであり、発達期に過剰に形成されたシナプスのうち活動的なシナプスが強化され、不活発なシナプスが除去される過程であるシナプス競合に着目し、ASDにおいてシナプス競合が不全となっている可能性の検証およびそのメカニズムの解明を目的として研究を行っている。研究対象は、ASDとの合併率が高いてんかんや脆弱X症候群においてシナプスに異常がみられる海馬のCA3野における苔状線維シナプスとした。
本年度は、成体期の運動によるシナプス除去誘導のメカニズムの解明および運動により実際にASD様行動が改善するかを検証した。その結果、成体期の運動により、マイクログリアによる苔状線維シナプスの貪食が増加した。また、運動によりASDモデルマウスにおける社会性の低下および常同行動の増加が改善した。
前年度までの結果および以上の結果より、ASDモデルマウスでは、発達過程での海馬苔状線維シナプスの除去が不全となり、異常な神経回路が形成されることが示唆された。また、成体期の運動により、ASDモデルマウスにおいて、神経活動およびマイクログリア依存的なシナプス除去が誘導され、さらに、ASD様行動が改善することが示唆された。本研究は、未だ治療法の存在しないASDに対し、既に発症した成体期においてもASD症状を改善できる点で画期的であると考えられる。さらに、従来、神経細胞が注目されてきたのに対し、本研究は、マイクログリアが全く新規のASDの治療ターゲットとなり得る可能性を示唆する点でASDの治療薬開発の観点からも重要な知見と考えられる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Nitric Oxide-induced Activation of the Type 1 Ryanodine Receptor Is Critical for Epileptic Seizure-induced Neuronal Cell Death2016

    • Author(s)
      Mikami, Y., Kanemaru, K., Okubo, Y., Nakaune, T., Suzuki, J., Shibata, K., Sugiyama, H., Koyama, R., Murayama, T., Ito, A., Yamazawa, T., Ikegaya, Y., Sakurai, T., Saito, N., Kakizawa, S. and Iino, M.
    • Journal Title

      EBioMedicine.

      Volume: 11 Pages: 253

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2016.08.020

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マイクログリア依存的な成体脳シナプス再編成2017

    • Author(s)
      柴田和輝、小山隆太、森下晧平、安藤めぐみ、三浦友樹、池谷裕二
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス (仙台)
    • Year and Date
      2017-03-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Hyperthermia activates microglia to engulf inhibitory synapses in early-life seizures.2016

    • Author(s)
      Koyama R, Kasahara Y, Shibata K, Ujita S, Sugio S, Tanaka KF, Shibasaki K, Ikegaya Y.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2016
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2016-11-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fever activates microglia to engulf inhibitory synapses and lower the seizure threshold.2016

    • Author(s)
      Koyama R, Kasahara Y, Shibata K, Ujita S, Sugio S, Tanaka KF, Shibasaki K, Ikegaya Y.
    • Organizer
      The 18th Annual Meeting of Infantile Seizure Society
    • Place of Presentation
      一橋講堂 (東京)
    • Year and Date
      2016-07-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dysfunction of microglia-mediated reorganization of dentate gyrus-CA3 circuits in a mouse autism model.2015

    • Author(s)
      Shibata, K., Koyama, R., Morishita, K., Ikegaya, Y.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2015
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海馬神経回路の形成におけるマイクログリアの関与と自閉症2015

    • Author(s)
      小山隆太、柴田和輝、森下皓平、池谷裕二
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸 (神戸国際会議場)
    • Year and Date
      2015-07-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 1型リアノジン受容体のS-ニトロシル化を介した神経細胞死2015

    • Author(s)
      三上義礼、金丸和典、小田康弘、柿澤昌、柴田和輝、杉山弘樹、小山隆太、伊藤明博、山澤徳志子、渡辺雅彦、池谷裕二、齋藤延人、飯野正光
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸 (神戸国際会議場)
    • Year and Date
      2015-07-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 母体免疫活性化によるマイクログリア依存的な神経回路変性と自閉スペクトラム症2015

    • Author(s)
      柴田和輝、小山隆太、森下皓平、池谷裕二
    • Organizer
      第132回日本薬理学会関東部会
    • Place of Presentation
      千葉 (明海大学浦安キャンパス)
    • Year and Date
      2015-07-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 自閉スペクトラム症モデルマウスにおける海馬神経回路の形成機構2015

    • Author(s)
      小山隆太、柴田和輝、森下皓平、池谷裕二
    • Organizer
      第57回日本小児神経学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪 (帝国ホテル大阪)
    • Year and Date
      2015-05-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] S-ニトロシル化を介した1型リアノジン受容体活性化による一酸化窒素誘導神経細胞死2015

    • Author(s)
      三上義礼、金丸和典、小田康弘、柿澤昌、杉山弘樹、柴田和輝、小山隆太、伊藤明博、山澤徳志子、渡辺雅彦、池谷裕二、齋藤延人、飯野正光
    • Organizer
      第88回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2015-03-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 自閉症における海馬神経回路形成へのマイクログリアの関与2015

    • Author(s)
      小山隆太、柴田和輝、森下皓平、池谷裕二
    • Organizer
      第2回包括的神経グリア研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2015-01-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 自閉症モデルマウスにおける海馬苔状線維シナプス競合の不全2014

    • Author(s)
      柴田和輝、小山隆太、森下皓平、池谷裕二
    • Organizer
      第23回海馬と高次脳機能学会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2014-10-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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