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マイクログリアの貪食能のcAMPシグナルによる制御と応用

Research Project

Project/Area Number 18J22730
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biological pharmacy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

安藤 めぐみ  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsマイクログリア / 貪食 / シナプス / 神経活動 / 補体
Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、研究課題を「マイクログリアによるシナプス貪食を制御するメカニズムの解明」に変更し検証を行った。昨年度までの研究では、マイクログリアが生きた神経細胞からシナプスのみを貪食すること、マイクログリアによるシナプス貪食には神経活動上昇と補体分子C1qの両方が必要であることを示した。今年度は、神経活動上昇が補体依存的なシナプス貪食を促進するメカニズムの解明に挑んだ。
本研究では、先行研究の結果を踏まえて「神経活動上昇がシナプティックアポトーシスを誘導することで、シナプスへのC1qのタグ付けが促進される」という仮説を立て、これを検証した。そして、新規培養システムの利用により、神経活動上昇後にシナプスにおけるアポトーシス関連分子(Cleaved Caspase-3, Phosphatidylserine)の発現レベルが増加し、シナプティックアポトーシスが促進されることを示唆した。
次に、生体脳においても神経活動上昇がシナプティックアポトーシスを促進する可能性を熱性けいれんモデルを用いて検証した。その結果、熱性けいれん後に活動が上昇した抑制性神経細胞のシナプス特異的にCleaved Caspase-3の発現レベルが増加し、それらのほぼすべてが抑制性シナプスと共局在していた。次に、活動の高いシナプスの貪食が神経回路の興奮性に与える影響を検証した。熱性けいれんの誘導後にカイニン酸を投与することでけいれん発作を惹起し、けいれん発作の悪性度を観察した。熱性けいれん群ではコントロール群と比較してけいれん発作が悪化し、神経回路の興奮性が上昇することが示唆された。さらに、補体受容体であるCR3をノックアウトしたマウスを用いて同様の検討を行った。すると、熱性けいれんによるけいれん発作の悪化が抑制され、熱性けいれん後の抑制性シナプスの貪食が神経回路の興奮性上昇を引き起こすことが示された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 9 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] ミクログリアによる脳の恒常性維持とその破綻としての脳疾患2021

    • Author(s)
      安藤めぐみ、小山隆太
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 93 Pages: 1-4

    • NAID

      40022582951

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microglia regulate synaptic development and plasticity2021

    • Author(s)
      Andoh M, Koyama R.
    • Journal Title

      Developmental Neurobiology

      Volume: - Issue: 5 Pages: 568-590

    • DOI

      10.1002/dneu.22814

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Assessing microglial dynamics by live imaging2021

    • Author(s)
      Andoh M, Koyama R.
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: - Pages: 605-605

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.617564

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Microglia in animal models of autism spectrum disorders2020

    • Author(s)
      Andoh Megumi、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • Journal Title

      PMBTS

      Volume: na Pages: 239-273

    • DOI

      10.1016/bs.pmbts.2020.04.012

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exercise, microglia, and beyond - workout to communicate with microglia2020

    • Author(s)
      Koyama Ryuta、Andoh Megumi
    • Journal Title

      Neural Regeneration Research

      Volume: 15 Issue: 11 Pages: 2029-2029

    • DOI

      10.4103/1673-5374.282241

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exercise Reverses Behavioral and Synaptic Abnormalities after Maternal Inflammation2019

    • Author(s)
      Andoh Megumi、Shibata Kazuki、Okamoto Kazuki、Onodera Junya、Morishita Kohei、Miura Yuki、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 27 Issue: 10 Pages: 2817-2825.e5

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.05.015

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synaptic Pruning by Microglia in Epilepsy2019

    • Author(s)
      Andoh Megumi、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 8 Issue: 12 Pages: 2170-2170

    • DOI

      10.3390/jcm8122170

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microglia as possible therapeutic targets for autism spectrum disorders2019

    • Author(s)
      Andoh Megumi、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • Journal Title

      Prog Mol Biol Transl Sci

      Volume: 167 Pages: 223-245

    • DOI

      10.1016/bs.pmbts.2019.06.012

    • ISBN
      9780128188552
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 自閉症におけるミクログリア依存的シナプス除去の不全とその回復2019

    • Author(s)
      安藤めぐみ、池谷裕二、小山隆太
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 37 Pages: 110-117

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 自閉症様マウスへの運動の効果とヒトへの応用の可能性2019

    • Author(s)
      安藤めぐみ、小山隆太
    • Journal Title

      発達教育

      Volume: 38 Pages: 3-3

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マイクログリアによるASD回路の再編2018

    • Author(s)
      安藤めぐみ、池谷裕二、小山隆太
    • Journal Title

      児童精神医学とその近接領域

      Volume: 59 Pages: 350-355

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Real-time imaging unveils mechanisms underlying synaptic engulfment by microglia2021

    • Author(s)
      安藤めぐみ、池谷裕二、小山隆太
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuronal activity facilitates microglia to find “eat-me” signal on synapses.2019

    • Author(s)
      Andoh Megumi、Morikawa Shota、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • Organizer
      GLIA 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アストロサイトのcAMPによる記憶の双方向制御2018

    • Author(s)
      周至文、小野寺純也、平木俊光、安藤めぐみ、田中譲二、小山隆太、池谷裕二
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Live imaging of synapse engulfment by microglia in vitro.2018

    • Author(s)
      Andoh, M., Koyama, R., Ikegaya, Y.
    • Organizer
      The 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Live imaging of microglia-dependent synaptic remodeling.2018

    • Author(s)
      Andoh, M., Koyama, R., Ikegaya, Y.
    • Organizer
      The 2018 Cold Spring Harbor Asia Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Real-time imaging of activity-driven synapse-microglia interaction in vitro.2018

    • Author(s)
      Andoh, M., Koyama, R., Ikegaya, Y.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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