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セロトニン神経起始部縫線核を制御する神経経路の同定とその難治性うつ病への治療応用

Research Project

Project/Area Number 22KJ1457
Project/Area Number (Other) 22J11998 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

宮西 肇  富山大学, 医学薬学教育部, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsうつ病 / ストレス / 背側線条体 / 縫線核 / セロトニン / GABA
Outline of Research at the Start

うつ病の発症メカニズムには不明な点が多く、既存の抗うつ薬(セロトニン神経の末端に作用する)は3割の治療抵抗性患者に効果を示さないことから新規治療戦略の確立が切望されている。本研究では、これまでうつ病との関連が報告されていない線条体に着目し、セロトニン神経の起始部である縫線核の制御メカニズムを神経ネットワークレベルで詳細に同定する。セロトニン神経末端において作用する既存の抗うつ薬とは異なり、根本の縫線核内のセロトニン神経系システムを標的とし、脳全体のセロトニン放出量を調節するという機序は、新規治療戦略になり、新規抗うつ薬の開発に繋がると考えられる。

Outline of Annual Research Achievements

申請者は、背側線条体におけるShati/Nat8l (N-アセチル基転移酵素)がストレス感受性を制御してうつ様行動の発症に対する脆弱性を形成することを見出しており、本採択課題では、さらに踏み込み、その詳細な病態メカニズムを解明することを目的として研究を実施した。
背側線条体におけるセロトニン遊離量および縫線核におけるGABA遊離量がShati/Nat8lによって制御されていることを見出し、背側線条体-縫線核間に神経ネットワークが存在しており、ストレス感受性の調節に関与していると考えた。背側線条体から縫線核へはGABAニューロンの投射経路が存在し、縫線核から背側線条体へはセロトニンニューロンの投射経路が存在している。薬理学的手法を用いて、背側線条体-縫線核間の神経経路とそれぞれの脳部位におけるセロトニンおよびGABAのストレス感受性に対する機能を検討した。
背側線条体特異的Shati/Nat8l過剰発現マウス (dSTR-Shati OE) において観察されていたストレス脆弱性は、セロトニン選択的再取り込み阻害薬の背側線条体局所投与または、GABA受容体アンタゴニストの縫線核局所投与によって有意に抑制された。DREADDシステムを用いて、縫線核から背側線条体に投射しているセロトニンニューロンを活性化することでdSTR-Shati OEマウスにおいて観察されていたストレス脆弱性は抑制された。
これらの結果から、背側線条体Shati/Nat8lのストレス脆弱性の形成メカニズムとして、縫線核のGABAを介した縫線核セロトニンシステムの抑制によって誘導される背側線条体セロトニン遊離量の低下が関与していることが示唆された。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] The Role of GABA in the Dorsal Striatum-Raphe Nucleus Circuit Regulating Stress Vulnerability in Male Mice with High Levels of Shati/Nat8l2023

    • Author(s)
      Miyanishi Hajime、Suga Shiori、Sumi Kazuyuki、Takakuwa Miho、Izuo Naotaka、Asano Takashi、Muramatsu Shin-ichi、Nitta Atsumi
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 10 Issue: 10 Pages: 0162-0162

    • DOI

      10.1523/eneuro.0162-23.2023

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DNA methylation status of SHATI/NAT8L promoter in the blood of cigarette smokers2023

    • Author(s)
      Izuo N, Miyanishi H, Nishizawa D, Fujii T, Hasegawa J, Sato N, Tanioka F, Sugimura H, Ikeda K, Nitta A
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacol Rep

      Volume: 43(4) Issue: 4 Pages: 570-575

    • DOI

      10.1002/npr2.12373

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cannabinoid type 1 receptors in the basolateral amygdala regulate ACPA‐induced place preference and anxiolytic‐like behaviors2022

    • Author(s)
      Tokutake T, Asano T, Miyanishi H, Nakaya S, Izuo N, Nitta A.
    • Journal Title

      Neurochem Res

      Volume: 47 Issue: 9 Pages: 2899-2864

    • DOI

      10.1007/s11064-022-03708-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Contribution of N-acetyltransferase in Depressive Pathology through the Control of 5-HTergic System and GABA Contents in the Raphe Nucleus2023

    • Author(s)
      Miyanishi Hajime、Muramatsu Shin-ichi、Nitta Atsumi
    • Organizer
      34th CINP World Congress of Neuropsychopharmacology
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 背側線条体-縫線核間神経ネットワークのうつ病病態におけるストレス感受性への寄与2023

    • Author(s)
      宮西肇、村松慎一、新田淳美
    • Organizer
      第53回日本神経精神薬理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] N-アセチル基転移酵素による縫線核セロトニンシステム制御を介したストレス感受性調節機構の解明2023

    • Author(s)
      宮西肇、村松慎一、新田淳美
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The neuronal network between the dorsal striatum and dorsal raphe nucleus modulated by N-acetyltransferase, Shati/Nat8l, regulates the stress sensitivity2022

    • Author(s)
      Hajime Miyanishi, Shin-ichi Muramatsu, Michihiro Mieda, Atsumi Nitta
    • Organizer
      33rd CINP Hybrid World Congress of Neuropsychopharmacology
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] N-アセチル基転移酵素Shati/Nat8lによって制御される背側線条体-背側縫線核回路が線条体のセロトニン制御を介してストレス感受性を決定する2022

    • Author(s)
      宮西肇、村松慎一、三枝理博、新田淳美
    • Organizer
      NEURO2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] N-アセチル基転移酵素Shati/Nat8lの中枢神経機能解析~背側線条体におけるストレス感受性への寄与~2022

    • Author(s)
      宮西肇、村松慎一、新田淳美
    • Organizer
      第73回 日本薬理学会北部会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The formation of stress vulnerability is controlled by 5-HTergic system in the raphe nucleus through striatal N-acetyltransferase, Shati/Nat8l in mice2022

    • Author(s)
      Hajime Miyanishi, Shin-ichi Muramatsu, Atsumi Nitta
    • Organizer
      61st Annual metting of the American College of Neuropsychopharmacology
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulatory system of cannabinoid type 1 receptors in the basolateral amygdala on the place preference and anxiolytic-like behaviors2022

    • Author(s)
      徳竹 伯洸、浅野 昂、中家 茂俊、宮西 肇、泉尾 直孝、新田 淳美
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-28   Modified: 2024-12-25  

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