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Roles and mechanisms of stress-induced functional and structural alterations of prefrontal cortex

Research Project

Project/Area Number 16H05132
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field General pharmacology
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

FURUYASHIKI Tomoyuki  神戸大学, 医学研究科, 教授 (20362478)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北岡 志保  神戸大学, 医学研究科, 助教 (00545246)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywords薬理学 / 神経科学 / ストレス / うつ病 / 前頭前皮質
Outline of Final Research Achievements

Social stress often induces emotional alterations such as depression, and can be a risk factor for mental illness. However, the mechanism remains elusive. Using a mouse model of social defeat stress, here we found that single stress exposure induces dendritic hypertrophy of prefrontal neurons associated with stress resilience through dopamine D1 receptor, whereas repeated stress exposure activates prefrontal microglia through innate immune receptors TLR2/4 and consequently leads to dendritic atrophy of prefrontal neurons and depression-like behavior.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果は、単回ストレスと反復ストレスの作用の違いを神経細胞の形態的可塑性に着目して明らかにし、さらにストレスによる情動変容にミクログリア活性化を中心とする脳内炎症反応が重要であることを世界に先駆けて立証した。この成果はストレスの生物学的基盤について概念的な進歩を与えるとともに、ストレスの各作用を選択的に制御することが精神疾患創薬に不可欠であること、ミクログリアや炎症関連分子が精神疾患の新たな標的となることを提唱するもので、社会的意義は大きい。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (75 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (22 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 14 results) Presentation (49 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 36 results) Remarks (1 results)

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      Volume: - Issue: 2 Pages: 134-139

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    • NAID

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      Volume: 11 Issue: 2 Pages: 348-348

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      The FASEB Journal

      Volume: ー Issue: 4 Pages: 4987-4995

    • DOI

      10.1096/fj.201801868rr

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      120006619816

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      Volume: 99 Issue: 3 Pages: 464-479

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    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 10454-10454

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28803-1

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      120006501224

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      谷口将之、篠原亮太、古屋敷智之
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      Volume: 29

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      Shinohara R, Taniguchi M, Ehrlich AT, Yokogawa K, Deguchi Y, Cherasse Y, Lazarus M, Urade Y, Ogawa A, Kitaoka S, Sawa A, Narumiya S, *Furuyashiki T.
    • Journal Title

      Mol Psychiatry

      Volume: - Issue: 8 Pages: 1717-1730

    • DOI

      10.1038/mp.2017.177

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      120006599256

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      Ota H.、Katanosaka K.、Murase S.、Furuyashiki T.、Narumiya S.、Mizumura K.
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      Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports

      Volume: 28 Issue: 3 Pages: 826-833

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      北岡志保、古屋敷智之
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      Volume: 53 Issue: 7 Pages: 681-685

    • DOI

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    • NAID

      130006833073

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      0014-8601, 2189-7026
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      北岡志保、古屋敷智之
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      Japanese Journal of Psychosomatic Medicine

      Volume: 57 Issue: 9 Pages: 922-928

    • DOI

      10.15064/jjpm.57.9_922

    • NAID

      130006039495

    • ISSN
      0385-0307, 2189-5996
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      Ibi M, Liu J, Arakawa N, Kitaoka S, Kawaji A, Matsuda KI, Iwata K, Matsumoto M, Katsuyama M, Zhu K, Teramukai S, Furuyashiki T, Yabe-Nishimura C.
    • Journal Title

      J Neurosci

      Volume: 37 Issue: 15 Pages: 4200-4212

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2988-16.2017

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      Kawano Y, Fukui C, Shinohara M, Wakahashi K, Ishii S, Suzuki T, Sato M, Asada N, Kawano H, Minagawa K, Sada A, Furuyashiki T, Uematsu S, Akira S, Uede T, Narumiya S, Matsui T, Katayama Y.
    • Journal Title

      Blood

      Volume: 129 Issue: 5 Pages: 587-597

    • DOI

      10.1182/blood-2016-07-725754

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      Deguchi Y, Harada M, Shinohara R, Lazarus M, Cherasse Y, Urade Y, Yamada D, Sekiguchi M, Watanabe D, Furuyashiki T, Narumiya S.
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      Cell Reports

      Volume: 17 Issue: 9 Pages: 2405-2417

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2016.10.088

    • NAID

      120005868496

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      PLoS One

      Volume: 11 Issue: 5 Pages: e0156239-e0156239

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0156239

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      Qingyun, Ma Y, Kato T, Furuyashiki T.
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      Kobe J Med Sci

      Volume: 62

    • NAID

      120005866883

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      2017-02-25
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Molecular and neural circuit mechanisms underlying stress and resilience2017

    • Author(s)
      Tomoyuki Furuyashiki
    • Organizer
      The 4th RIKEN/Karolinska Institutet/SciLifeLab Joint Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Roles of neuroinflammation in repeated stress-induced behavioral changes2017

    • Author(s)
      Tomoyuki Furuyashiki
    • Organizer
      第22回グリア研究会
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ストレス抵抗性とその破綻を司る内側前頭前皮質神経回路の再編成2017

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      生理学研究所研究会「先天的と後天的なメカニズム融合による情動・行動の理解と制御
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ストレスとレジリエンスを司る分子・神経回路基盤と創薬への可能性2017

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      神戸ポートアイランド創薬フォーラム
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The interaction between prefrontal and monoaminergic functions under repeated social defeat stress2017

    • Author(s)
      Tomoyuki Furuyashiki
    • Organizer
      第60回日本神経化学会大会
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A role of TLR-mediated neuroinflammation in repeated social defeat stress2017

    • Author(s)
      Tomoyuki Furuyashiki
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 動物モデルを用いたストレスの分子・細胞バイオマーカーの探索と臨床応用への可能性2017

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      第39回日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会 合同年会2017
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ストレスとレジリエンスを司る分子・神経回路基盤と創薬への可能性2017

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      第137回日本薬理学会関東部会
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ストレスとレジリエンスを司る分子・神経回路基盤2017

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      第4回包括的緩和医療科学学術研究会・第5回Tokyo疼痛緩和次世代研究会 合同研究会
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 内側前頭前皮質のドパミンD1受容体による社会挫折ストレスへの感受性抑制と神経回路リモデリング2017

    • Author(s)
      篠原 亮太、谷口 将之、エーリック アリザ、横川 賢多朗、出口 雄一、小川 淳史、北岡 志保、澤 明、成宮 周、古屋敷 智之
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 内側前頭前皮質ミクログリアの自然免疫受容体はマウスの反復社会挫折ストレスによる社会忌避行動の誘導に重要である2017

    • Author(s)
      北岡 志保、聶 翔、田中 昂平、小川 惇史、中野 史健、友廣 彩夏、中山 和紀、呂 亜濱、井本 有基、瀬木-西田 恵里、成宮 周、古屋敷 智之
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 反復ストレスによるミクログリアの活性化と情動変容2017

    • Author(s)
      北岡 志保、聶 翔、田中 昂平、小川 惇史、中野 史健、井本 有基、瀬木-西田 恵里、成宮 周、古屋敷 智之
    • Organizer
      第52回日本アルコールアディクション医学会
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    • Invited
  • [Presentation] 反復ストレスによる情動変容と脳内炎症様反応2017

    • Author(s)
      北岡 志保、聶 翔、田中 昂平、小川 惇史、中野 史健、友廣 彩夏、中山 和紀、呂 亜濱、井本 有基、瀬木-西田 恵里、成宮 周、古屋敷 智之
    • Organizer
      第39回日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会合同年会
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    • Invited
  • [Presentation] ストレスによる情動変化を担う分子・神経回路基盤2016

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      第1回神戸理研・神戸大学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸大学医学部神緑会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-12-26
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  • [Presentation] 内側前頭前皮質の興奮性神経細胞のドパミンD1受容体は社会挫折ストレスによる情動変化を抑制する2016

    • Author(s)
      篠原 亮太、谷口 将之、成宮 周、古屋敷 智之
    • Organizer
      第130回日本薬理学会近畿部会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-11-19
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Characterising mechanisms of sensory perception: basic science and psychiatric treatment implications2016

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      UK-Japan Frontiers of Science Symposium
    • Place of Presentation
      バッキンガムシャー(イギリス)
    • Year and Date
      2016-11-08
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マウスの社会挫折ストレスによる情動変化を担う分子・神経回路基盤2016

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      2016年医療心理懇話会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-02
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    • Invited
  • [Presentation] 反復ストレスによる情動変化を担う炎症関連分子の機能的多様性と精神疾患創薬への意義2016

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      生理学研究所研究会「神経回路研究と精神疾患研究の連合による情動機構解明」(情動研究会)
    • Place of Presentation
      生理学研究所(愛知県東岡崎市)
    • Year and Date
      2016-10-18
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    • Invited
  • [Presentation] 内側前頭前皮質のドパミン受容体サブタイプによるストレス抵抗性増強と神経回路リモデリング2016

    • Author(s)
      篠原 亮太、谷口 将之、古屋敷 智之
    • Organizer
      第51回日本アルコール・アディクション医学会学術総会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2016-10-07
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    • Invited
  • [Presentation] ストレス・レジリエンスとその破綻のメカニズム2016

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会合同年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-10
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    • Invited
  • [Presentation] ストレスと脳内炎症様変化2016

    • Author(s)
      古屋敷 智之
    • Organizer
      第36回鎮痛薬・オピオイドペプチドシンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-08-19
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    • Invited
  • [Presentation] Innate immune molecules activate microglia in mPFC to induce neuronal and emotional changes in mice2016

    • Author(s)
      北岡 志保、聶 翔、田中 昂平、小川 惇史、友廣 彩夏、中山 和紀、井本 有基、瀬木-西田 恵里、成宮 周、古屋敷 智之
    • Organizer
      CINP 2016 Seoul World Congress
    • Place of Presentation
      ソウル(韓国)
    • Year and Date
      2016-07-03
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dopamine D1 receptor in the medial prefrontal cortex mediates behavioral resilience under stress in mice2016

    • Author(s)
      篠原 亮太、谷口 将之、エーリック アリザ、横川 賢多朗、出口 雄一、小川 淳史、北岡 志保、澤 明、成宮 周、古屋敷 智之
    • Organizer
      CINP 2016 Seoul World Congress
    • Place of Presentation
      ソウル(韓国)
    • Year and Date
      2016-07-03
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 前頭前皮質ドパミン系によるストレスレジリエンスの増強2016

    • Author(s)
      篠原 亮太、谷口 将之、エーリック アリザ、横川 賢多朗、出口 雄一、小川 淳史、北岡 志保、澤 明、成宮 周、古屋敷 智之
    • Organizer
      第46回日本神経精神薬理学会年会
    • Place of Presentation
      ソウル(韓国)
    • Year and Date
      2016-07-03
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 神戸大学大学院・医学研究科・薬理学分野ホームページ

    • URL

      http://www.med.kobe-u.ac.jp/yakuri/

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      2017 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2022-05-20  

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