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Elucidation of mechanisms for regulating microglial activation underlying brain microenvironmental deterioration

Research Project

Project/Area Number 19K16372
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Masayuki Taniguchi  神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (90831751)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsミクログリア / ストレス / 脳内炎症 / エピゲノム / 内側前頭前皮質
Outline of Research at the Start

うつ病など精神疾患の発症には遺伝的素因に加えて環境要因が関わる。これまでにストレスの反復は情動変容に伴う内側前頭前皮質の神経細胞樹状突起の萎縮を誘導すること、この変化にはミクログリアの活性化が関わることを示した。これらの知見は、ミクログリアの活性化が脳内微小環境の破綻を担う可能性を推測させるが、その実態は不明である。本研究では、エピゲノム・単一細胞遺伝子発現解析に分子生物学的操作法を組み合わせて、ミクログリアの活性化を担う転写・エピゲノム制御機構を明らかにし、脳内微小環境破綻における細胞間相互作用に迫る。本研究による成果を通じ、ストレス性疾患の病態機序解明や新たな創薬標的の提言を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Social stress often induces emotional alterations such as depression and anxiety, and can be a risk factor for mental illness. However, the mechanism remains unknown. Recently studies suggest that chronic stress induces neuroinflammation through microglia activation. Using a mouse model of social defeat stress, here we found that repetition of stress exposure induces brain region-specific epigenomic changes in microglia and these epigenetic changes are concordant with the expression of adjacent genes associated with different biological functions. Furthermore, we specified transcription factors associated with epigenomic changes. These results suggest that stress induces epigenomic changes in microglia, which may contribute to neuroinflammation for emotional disturbances.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ミクログリア活性化は情動変容に関わる脳内炎症に重要である。本研究の成果は、ストレスによるミクログリア活性化・プライミングにはエピゲノム変化が重要であることを示し、その変化に関わる転写因子群の抽出に成功した。これらの成果はストレスによる脳機能変化の難可逆性の生物学的基盤に迫る点で学術的意義は大きく、またストレス関連疾患の病態の解明や、精神疾患創薬のための新たな標的を提示する点で社会的意義も大きい。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] ocial defeat stress-specific increase in c-Fos expression in the extended amygdala in mice: Involvement of dopamine D1 receptor in the medial prefrontal cortex2019

    • Author(s)
      Numa Chisato, Nagai Hirotaka, Taniguchi Masayuki, Nagai Midori, Shinohara Ryota, Furuyashiki Tomoyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 16670-16670

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52997-7

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 社会ストレスによるミクログリアのエピゲノム制御における多様な時空間的パターン2021

    • Author(s)
      谷口将之、松下和敏、三島零、北岡志保、工樂樹洋、門田満隆、古屋敷智之
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Chronic Stress-Induced Epigenetic Changes of Microglia2020

    • Author(s)
      Masayuki Taniguchi, Kazutoshi Matsushita, Mitsutaka Kadota, Shigehiro Kuraku, Tomoyuki Furuyashiki
    • Organizer
      ACNP 2020 米国精神神経医学会議 American College of Neuropsychopharmacology
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 反復社会挫折ストレスによる内側前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム制御2020

    • Author(s)
      谷口将之、北岡志保、工樂樹洋、門田満隆、古屋敷智之
    • Organizer
      第93回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 社会挫折ストレスにより誘導される内側前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム変化の解析2020

    • Author(s)
      谷口 将之
    • Organizer
      シグナル伝達医学研究展開センター(CSMI)主催 若手研究者リトリート「若手道場」
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of epigenetic changes in prefrontal microglia induced by repeated social defeat stress2019

    • Author(s)
      Masayuki Taniguchi, Shiho Kitaoka, Shigehiro Kuraku, Mitsutaka Kadota, Tomoyuki Furuyashiki
    • Organizer
      University of Washington Department of Pharmacology 2019 Symposium on Molecular Pharmacology
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 谷口 将之, 北岡 志保, 門田 満隆, 工樂 樹洋, 古屋敷 智之2019

    • Author(s)
      反復社会挫折ストレスによる前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム制御
    • Organizer
      NEURO2019(第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会)
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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