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An astrocytic factor related to seizure susceptibility

Research Project

Project/Area Number 17K01974
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Basic / Social brain science
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

Shigetomi Eiji  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (00631061)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsアストロサイト / てんかん / カルシウムシグナル / P2Y1受容体 / てんかん重積 / 海馬 / カルシウム感受性タンパク質 / 神経過興奮 / カルシウム / 遺伝子発現解析 / グルタミン酸センサーたんぱく質 / IP3受容体 / IP3R2KO / トランスクリプトーム解析 / IP3R受容体
Outline of Final Research Achievements

P2Y1 receptor plays a central role in Ca2+ signals in astrocytes. Astrocytes upregulate P2Y1 receptors in neurological disease such as epilepsy. Overexpression of astrocytic P2Y1 receptor increases susceptibility to drug-induced status epilepticus. To understand the underlying mechanisms, we performed start-of-art imaging, electrophysiology, and transcriptome analysis of astrocytes and found that the overexpression of astrocytic P2Y1 receptor led to enhancement of bidirectional communications between neurons and astrocytes through a novel excitatory signal derived from astrocytes. The novel excitatory signal of astrocytes is enriched in astrocytes and may be involved in disease pathogenesis in which neurons exhibit hyperexcitability.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題で見出されたP2Y1受容体シグナリングは、新規興奮性シグナル分子を介したシナプス制御機構であり、この点において学術的意義がある。アストロサイトの機能変調が様々な中枢神経系疾患で報告されてきており、その疾患メカニズムを明らかにする上でアストロサイトの役割を明らかにすることは重要な課題の1つとなっている。この新規興奮性シグナルはてんかんのみならず神経過興奮を伴う様々な疾患に寄与する可能性があり、治療法の確立していない中枢神経系疾患の治療法開発に資する知見を与える点において社会的意義がある。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] グリア性てんかん原生のメカニズム.2020

    • Author(s)
      佐野史和, 繁冨英治, 小泉修一.
    • Journal Title

      脳神経内科

      Volume: 93 Pages: 441-446

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] グリア―ニューロン間情報発信・受信イメージング技術2019

    • Author(s)
      繁冨英治、小泉修一
    • Journal Title

      実験医学増刊

      Volume: 37 Pages: 182-188

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Aberrant Calcium Signals in Reactive Astrocytes: A Key Process in Neurological Disorders2019

    • Author(s)
      Eiji Shigetomi, Kozo Saito, Fumikazu Sano, Schuichi Koizumi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 20 Issue: 4 Pages: 1-18

    • DOI

      10.3390/ijms20040996

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of Purinergic Receptor P2Y1 in Spatiotemporal Ca2+ Dynamics in Astrocytes.2018

    • Author(s)
      Shigetomi E, Hirayama YJ, Ikenaka K, Tanaka KF, Koizumi S.
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 38 Issue: 6 Pages: 1053-1067

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2625-17.2017

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞外ATPを介したグリア-ニューロン情報伝達の時空間ダイナミクス2022

    • Author(s)
      繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Multimodal imaging of glia-neuron interaction2021

    • Author(s)
      Eiji Shigetomi, Schuichi Koizumi
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会 CJK第1回国際会議
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニューロン-グリア間情報伝達の可視化2021

    • Author(s)
      繁冨 英治、小泉 修一
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] グリアーニューロン間ATPシグナルによる神経興奮性制御2021

    • Author(s)
      繁冨英治
    • Organizer
      第3回グリアデコード領域会議
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ミクログリアによるニューロンーアストロサイト間情報伝達の制御機構2021

    • Author(s)
      鈴木秀明、繁冨英治、平山幸歩、高橋由香里、池中一裕、田中謙二、加藤総夫、尾藤晴彦、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] P2Y1受容体を介したニューロンアストロサイト-ミクログリア間情報処理機構2021

    • Author(s)
      鈴木秀明、繁冨英治、平山幸歩、高橋由香里、池中一裕、田中謙二、加藤総夫、尾藤晴彦、小泉修一
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会 CJK第1回国際会議
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gqタンパク質受容体を介したアストロサイト―ニューロン間情報処理メカニズム.2021

    • Author(s)
      繁冨英治, 小泉修一.
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会.
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アストロサイトP2Y1受容体を介したニューロン興奮性制御.2021

    • Author(s)
      鈴木秀明, 繁冨英治, 平山幸歩, 佐野史和, 田中謙二, 尾藤晴彦, 小泉修一.
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会.
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] グリア研究による脳疾患の解明と創薬を目指して~アストロサイトに魅せられて~.2020

    • Author(s)
      繁冨英治, 小泉修一.
    • Organizer
      第13回日本薬学会関東支部若手シンポジウム.
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] P2Y1受容体を介したニューロン-アストロサイト-ミクログリア間情報処理機構.2020

    • Author(s)
      鈴木秀明, 繁冨英治, 平山幸歩, 佐野史和, 田中謙二, 尾藤晴彦, 小泉修一.
    • Organizer
      第63回日本神経化学会大会.
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アストロサイトGqPCRシグナルを介した神経過興奮2020

    • Author(s)
      繁冨英治、平山幸歩、佐野史和、田中謙二、尾藤晴彦、小泉修一
    • Organizer
      第93回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Multi-modal imaging of astrocyte-neuron communication2020

    • Author(s)
      Eiji Shigetomi, Schuichi Koizumi
    • Organizer
      2nd Mini-Symposium on The Blood-Brain Barrier from Basic to Clinical Research
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamic feature of bidirectional communication between neurons and astrocytes2019

    • Author(s)
      Eiji Shigetomi, Yukiho J Hirayama, Kazuhiro Ikenaka, Kenji F Tanaka, Haruhiko Bito, Schuichi Koizumi
    • Organizer
      Neuro2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アストロサイトの異常カルシウムシグナルとその病態生理学的意義2019

    • Author(s)
      繁冨英治、齋藤光象、小泉修一
    • Organizer
      第140回薬理学会関東部会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アストロサイト-ニューロン間双方向性情報伝達の可視化2019

    • Author(s)
      繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第92回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Visualization of spatiotemporal interaction of neurons and astrocytes2019

    • Author(s)
      Eiji Shigetomi, Yukiho J Hirayama, Kazuhiro Ikenaka, Kenji F Tanaka, Haruhiko Bito, Schuichi Koizumi
    • Organizer
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dual color Ca2+ imaging of neuron-astrocyte interaction2018

    • Author(s)
      Eiji Shigetomi, Yukiho J Hirayama, Kazuhiro Ikenaka, Kenji F Tanaka, Haruhiko Bito, Schuichi Koizumi
    • Organizer
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アレキサンダー病モデルにおけるミクログリアの役割2018

    • Author(s)
      繁冨英治、小林憲司、齋藤光象、小泉修一
    • Organizer
      第61回日本神経化学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Discovery of novel calcium signals of astrocytes in health and disease2018

    • Author(s)
      Eiji Shigetomi, Schuichi Koizumi
    • Organizer
      The second international symposium for frontend brain science of the University of Yamanashi
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 活性化アストロサイトにおけるCa2+シグナルの病態生理学的意義2018

    • Author(s)
      繁冨英治、齋藤光象、小泉修一
    • Organizer
      平成30年度生理研研究会「シグナル動態の可視化と操作に基づく多階層機能解析の新展開」
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Visualization of spatiotemporal relationship between neurons and astrocytes2018

    • Author(s)
      Yukiho Hirayama, Eiji Shigetomi, Kenji F Tanaka, Kazuhiro Ikenaka, Haruhiko Bito, Schuichi Koizumi
    • Organizer
      第95回日本生理学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] When do astrocytes listen to ATP derived from neurons?2017

    • Author(s)
      Eiji Shigetomi, Yukiho Hirayama, Fumikazu Sano, Schuichi Koizumi
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] アストロサイト微細突起Ca2+シグナルにおけるP2Y1受容体の役割2017

    • Author(s)
      繁冨英治、平山幸歩、小泉修一
    • Organizer
      第137回日本薬理学会関東部会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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