| Project/Area Number |
23K06830
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
山形 哲司 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (00338766)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 電位依存性ナトリウムチャネル / Nav1.2 / Scn2a / Cre-ERt2 / 電位依存性Naチャネル / SCN2A / 大脳皮質 / 興奮性神経細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
電位依存性ナトリウムチャネルα2サブユニットをコードするSCN2A遺伝子の変異は、自閉スペクトラム症、知的障害、てんかん、統合失調症など広範囲な神経疾患を引き起こすことが知られている。現時点では、SCN2Aの変異による疾患の発症機序を説明する神経回路は特定されておらず、その機序を理解するためには、SCN2Aを発現する神経とその神経接続を明らかにすることが重要であると考える。本研究では、Scn2a-Creノックインマウスにより、Cre組み換え酵素と蛍光レポーター遺伝子を組み合わせた細胞標識と逆行性色素を用いることでNav1.2を発現する神経細胞とそれが構成する神経回路を分析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
電位依存性ナトリウムチャネルα2サブユニット(Nav1.2)をコードするSCN2A遺伝子の変異は、自閉スペクトラム症、知的障害、てんかん、統合失調症など広範囲な神経疾患を引き起こすことが知られている。現時点では、SCN2Aの変異による疾患の発症機序を説明する神経回路は特定されておらず、その機序を理解するためには、SCN2Aを発現する神経とその神経接続を明らかにすることが重要であると考える。本研究は、Scn2a-CreノックインマウスでのCre組み換え酵素(Cre)と蛍光レポーター遺伝子を組み合わせた細胞標識と逆行性色素による標識でNav1.2を発現する神経細胞とそれが構成する神経回路を分析することを目的とする。
本年度は、マウス脳内でScn2aの発現を検出するために作製したScn2a遺伝子の3’-UTRにIRES配列とCre-ERt2遺伝子を組み込んだマウス(Scn2a-IRES-Cre)の評価を行った。Nav1.2発現細胞において、Creが機能することをScn2a-IRES-CreマウスとRosa26遺伝子座にtdTomato蛍光タンパク遺伝子組み込んだマウスを交配して確認した。このマウス脳内ではScn2aと共発現するタモキシフェン誘導型CreによってtdTomato蛍光タンパクでNav1.2発現細胞が標識された。4週齢でCreを作用させたマウスでは、tdTomatoが嗅球、大脳皮質、海馬、線条体の一部の細胞と小脳の顆粒細胞で発現していたが、視床、延髄ではその発現細胞が観察されなかった。この結果において、tdTomato陽性細胞分布は、既知のNav1.2の発現と矛盾しなかったが、、4週齢のScn2a-IRES-Creマウスでは、、Creの組み換え反応によって十分にNav1.2の発現が検出されなかった可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
C57BL/6N受精卵からCRISPR/Cas9を使用して、Cre遺伝子を組み込んだファウンダーマウスの作出後、1世代目のScn2a-IRES-CreERt2マウスを得るために予定よりも時間が必要であった。また、タモキシフェン誘導型Creによるマウス脳内でのNav1.2発現細胞の標識は可能になったが、タモキシフェン投与時期を検討する必要性が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、4週齢のマウスの解析において、tdTomato陽性で示されるScn2a発現細胞が既知のNav1.2の分布に対してかなり限定的でことが示された。Liao et al., Brain (2010) の研究では大脳皮質と海馬の神経細胞でのNav1.2発現は、生後8日の方が30日より多いことが示されており、今回の結果はNav1.2の発現が、4週齢の時点で低下していることを反映した可能性がある。今後は、タモキシフェンを生後15日以前に作用させたマウスで解析を行い、当初計画どおり免疫染色とScn1a-GFPマウスを組み合わせた解析を実施する。
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