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Elucidation of machinery for brain homeostasis and its disruption associated with emotional abnormalities by microglia

Research Project

Project/Area Number 21K15268
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

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

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsストレス / ミクログリア / エピゲノム / 内側前頭前皮質 / 前頭前皮質
Outline of Research at the Start

慢性ストレスは抑うつや不安など情動変容を引き起こし、精神疾患のリスク因子となる。マウス社会挫折ストレス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。したがって、ストレスによる情動変容はミクログリアの活性化に端を発した組織恒常性の破綻によると推測されるが、その実態は殆ど明らかでない。本研究では、ミクログリアの活性化の分子実体を明らかにし、ストレスにおける組織恒常性の維持とその破綻の分子基盤を解明する。本研究を通じて、うつ病などストレス性疾患の新たな創薬標的創出に資する知見を得る。

Outline of Final Research Achievements

Social stress often induces cognitive emotional abnormalities such as depression and anxiety, and can be a risk factor for mental illness. Our studies suggest that chronic stress induces neuroinflammation through microglia activation. However, the nature of microglial activation and its mechanism remain unknown. Here we developed a technique to analyze microglial diversity across the brain regions. Using epigenetic and transcriptome analyses, we found several signaling pathways involved in microglial activation and their gene expression responses. We also found that these pathways contribute to stress-induced emotional abnormalities. These findings suggest that microglia integrate several stress-induced signaling pathways and promote emotional abnormalities.

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、ミクログリアはストレスによる複数の情報伝達経路を統合し、情動変容に関わることを示した。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い。また、治療抵抗性の精神疾患において新規治療標的の探索が不可欠であり、本研究成果はストレス関連疾患の病態の解明のみならず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)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Microglial subpopulations with distinct transcriptome signatures vary across brain regions in the resting mouse brain2023

    • Author(s)
      Mishima Rei、Taniguchi Masayuki、Matsushita Kazutoshi、Tian Bowen、Furuyashiki Tomoyuki
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 151 Issue: 3 Pages: 142-147

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.12.010

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] N-Acetylcysteine Suppresses Microglial Inflammation and Induces Mortality Dose-Dependently via Tumor Necrosis Factor-α Signaling2023

    • Author(s)
      Sakai Mai、Yu Zhiqian、Taniguchi Masayuki、Picotin Rosanne、Oyama Nanami、Stellwagen David、Ono Chiaki、Kikuchi Yoshie、Matsui Ko、Nakanishi Miharu、Yoshii Hatsumi、Furuyashiki Tomoyuki、Abe Takaaki、Tomita Hiroaki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 3798-3798

    • DOI

      10.3390/ijms24043798

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Single-Cell RNA Sequencing Reveals a Distinct Immune Landscape of Myeloid Cells in Coronary Culprit Plaques Causing Acute Coronary Syndrome2022

    • Author(s)
      Emoto Takuo、Yamamoto Hiroyuki、Yamashita Tomoya、Takaya Tomofumi、Sawada Takahiro、Takeda Shintaro、Taniguchi Masayuki、Sasaki Naoto、Yoshida Naofumi、Saito Yoshihiro、Sivasubramaniyam Tharini、Otake Hiromasa、Furuyashiki Tomoyuki、Robbins Clinton S.、Kawai Hiroya、Hirata Ken-ichi
    • Journal Title

      Circulation

      Volume: 145 Issue: 18 Pages: 1434-1436

    • DOI

      10.1161/circulationaha.121.058414

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Early postnatal inhibition of GLAST causes abnormalities of psychobehaviors and neuronal morphology in adult mice2021

    • Author(s)
      Uchida Mizuki、Noda Yukihiro、Hasegawa Sho、Hida Hirotake、Taniguchi Masayuki、Mouri Akihiro、Yoshimi Akira、Nabeshima Toshitaka、Yamada Kiyofumi、Aida Tomomi、Tanaka Kohichi、Ozaki Norio
    • Journal Title

      Neurochemistry International

      Volume: 150 Pages: 105177-105177

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2021.105177

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ストレスによるミクログリアの転写・ エピゲノム応答とその役割2023

    • Author(s)
      谷口将之
    • Organizer
      第147回日本薬理学会関東部会 次世代薬理学セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Stress-induced transcriptional and epigenetic landscape of microglia2022

    • Author(s)
      谷口将之、古屋敷智之
    • Organizer
      BPCNPNPPP4学会合同年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Transcriptional machinery of microglial stress response2022

    • Author(s)
      Taniguchi M, Furuyashiki T
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Chronic social stress-induced transition of microglial transcriptome states in mice2022

    • Author(s)
      Mishima R, Taniguchi M, Matsushita K, Furuyashiki T
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Transcriptional and epigenetic regulations of microglia for stress responses2022

    • Author(s)
      Taniguchi M, Matsushita K, Mishima R, Kitaoka S, Kuraku S, Kadota M, Furuyashiki T
    • Organizer
      NEURO 2022
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Hemispheric asymmetry in chronic stress-induced microglial responses2022

    • Author(s)
      Matsushita K, Taniguchi M, Furuyashiki T
    • Organizer
      NEURO 2022
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳と末梢のストレス応答を統合するミクログリアの転写プログラム2022

    • Author(s)
      谷口将之,古屋敷智之
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 慢性ストレスへのミクログリア応答の半球非対称性2022

    • Author(s)
      松下和敏, 谷口将之, 古屋敷智之
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ミクログリアの局所的および全般的なストレス応答を担う転写・エピゲノム制御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44回日本神経科学大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 慢性ストレスへのミクログリア応答の左右非対称性2021

    • Author(s)
      松下和敏, 谷口将之, 古屋敷智之
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ミクログリアのストレス応答を担う転写・エピゲノム制御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139回日本薬理学会近畿部会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 一細胞解析による内側前頭前皮質のミクログリアのサブタイプとストレス応答性の多様性2021

    • Author(s)
      三島 零,谷口 将之,松下 和敏,古屋敷 智之
    • Organizer
      第139回日本薬理学会近畿部会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/7000023903

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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