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単一細胞解析を用いたストレス応答に関わる神経メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 20J20247
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

田沼 将人  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsストレス / 前障 / カルシウムイメージング / RNA-seq
Outline of Research at the Start

本研究はストレス性精神疾患の病態の理解に向け、前障のストレスに応答する神経細胞の解析を実施し、ストレス応答に関わる神経メカニズムの解明を目的とする。具体的には、前障のストレス応答性神経細胞の単一細胞RNA-seq解析や、複数脳領域とのin vivo カルシウムイメージングを行い、その分子特性や機能特性を明らかにする。さらに、上記特性に基づいて、前障のストレス応答性神経細胞を特異的に操作し、行動薬理学的解析を行い、ストレス応答への影響を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

過度の精神的ストレスは脳機能障害を引き起こし、不安障害やうつ病などのストレス性精神疾患発症のリスク要因になる。しかし、ストレスを受けたときの応答に関わる詳細な神経メカニズムには不明な点が多い。当研究室ではこれまでストレスとの関連が報告されていない重要な脳領域として、前障を見出してきた。前障にはストレスにより活性化する細胞と、活性化しない細胞があることを見出しており、本研究では、その分子特性と機能特性の違いを明らかにすることを目的としている。そこで2022年度は主に以下の成果を得た。

前障のストレス応答性神経細胞の in vivo カルシウムイメージング
2021年度に同定した前障のストレス応答性神経細胞のマーカー遺伝子のプロモーター配列を用いて、前障のストレス応答性神経細胞特異的なin vivo カルシウムイメージングを実施した。高架式十字迷路試験を行った結果、前障神経細胞の一部の細胞集団がオープンアーム進入時からカルシウムレベルが増大することを明らかにした。これは2021年度実施した前障興奮性神経細胞のカルシウムイメージングの結果と一致するものであった。続いてオープンフィールド試験を行った結果、前障神経細胞の一部の細胞集団が中央進入時からカルシウムレベルが増大することを明らかにした。また、単回社会的敗北ストレス負荷直後に再びオープンフィールド試験を行った結果、中央進入時のカルシウム応答がストレス負荷前と比較して増大することを明らかにした。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Acute social defeat stress activated neurons project to the claustrum and basolateral amygdala2022

    • Author(s)
      Tanuma Masato、Niu Misaki、Ohkubo Jin、Ueno Hiroki、Nakai Yuka、Yokoyama Yoshihisa、Seiriki Kaoru、Hashimoto Hitoshi、Kasai Atsushi
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 100-100

    • DOI

      10.1186/s13041-022-00987-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Claustrum mediates bidirectional and reversible control of stress-induced anxiety responses.2022

    • Author(s)
      Niu M, Kasai A, Tanuma M, Seiriki K, Igarashi H, Kuwaki T, Nagayasu K, Miyaji K, Ueno H, Tanabe W, Seo K, Yokoyama R, Ohkubo J, Ago Y, Hayashida M, Inoue KI, Takada M, Yamaguchi S, Nakazawa T, Kaneko S, Okuno H, Yamanaka A, Hashimoto H.
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 8 Issue: 11

    • DOI

      10.1126/sciadv.abi6375

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Altered Functional Connectivity of the Orbital Cortex and Striatum Associated with Catalepsy Induced by Dopamine D1 and D2 Antagonists2021

    • Author(s)
      Misaki Niu, Atsushi Kasai, Kaoru Seiriki, Misuzu Hayashida, Masato Tanuma, Rei Yokoyama, Yumi Hirato, Hitoshi Hashimoto
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 3 Pages: 442-447

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-01006

    • NAID

      130007993460

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-03-01
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comprehensive characterization of migration profiles of murine cerebral cortical neurons during development using FlashTag labeling2021

    • Author(s)
      Yoshinaga Satoshi、Shin Minkyung、Kitazawa Ayako、Ishii Kazuhiro、Tanuma Masato、Kasai Atsushi、Hashimoto Hitoshi、Kubo Ken-ichiro、Nakajima Kazunori
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 102277-102277

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102277

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不安行動時における前障神経細胞のカルシウムイメージング2022

    • Author(s)
      田沼 将人、笠井 淳司、宮司 渓汰、大久保 仁、橋本 均
    • Organizer
      NEURO2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ストレス誘発性不安応答を制御する前障神経細胞の in vivo カルシウムイメージング2022

    • Author(s)
      田沼将人、宮司 渓汰、大久保 仁、野村 洋、南 雅文、橋本 均、笠井 淳司
    • Organizer
      第96回日本薬理学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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