| Project/Area Number |
23K14303
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 46030:Function of nervous system-related
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
丸山 拓真 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (90838103)
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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 |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 末梢神経損傷 / 視床 / 一次体性感覚皮質 / mGluR1 / VPm核 / リモデリング |
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| Outline of Research at the Start |
マウスのヒゲ感覚神経 (眼窩下神経)という末梢神経を切断することで、成熟したヒゲ感覚視床 (VPm核)の神経回路の維持が破綻し、幼弱期のような神経回路に不適切に再改編される。しかし、この不適切な再改編に直接的に関わる分子実体は明らかでなかった。そこで本研究では、近年申請者の所属研究室で報告したmGluR1の活性化によるVPm核の神経回路の維持機構に着目し、mGluR1が眼窩下神経切断後のVPm核の不適切な再改編を阻止するための分子基盤として機能することを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「眼窩下神経切断後の視床VPm核の再改編は、視床VPm核の皮質視床シナプスの制御によって阻止することができる」という仮説を検証することを目的とする。以前の研究では、成体マウスにおいて眼窩下神経を切断すると、一週間後に視床ＶＰｍ核の神経回路が改変することが明らかにされた (Takeuchi et al., The Journal of neuroscience, 2012)。また、皮質視床シナプスのシナプス後部に豊富に存在する代謝型グルタミン酸受容体mGluR1が視床VPm核の内側毛帯線維シナプスを維持する働きを有することも明らかになっており (Narushima et al., Plos One, 2019)、皮質視床シナプスが視床VPm核における感覚線維由来シナプスの維持に寄与していることが示された。令和5年度は、眼窩下神経を切断した成体マウスの視床VPm核を組織学的に観察した。視床VPm核のmGluR1の発現は、眼窩下神経切断による影響はうけなかった。しかし、眼窩下神経切断は、特定のmGluR1シグナル伝達経路の下流分子の発現には影響を及ぼした。次に、視床VPm核にフィードバック投射する皮質視床ニューロンを含む一次体性感覚皮質を組織学的に観察したところ、眼窩下神経切断によって神経活動のマーカーであるc-fosの発現が一次体性感覚皮質全体にわたって影響を受けた。令和5年度後半から現在にかけて、成体マウスの一次体性感覚野にウイルスによってDREADDシステムを発現させたマウスを使用し、眼窩下神経切断後に皮質視床シナプスを制御した際の視床VPm核への感覚線維の支配様式を電気生理学的に検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
所属研究室内の実験機器 (電気生理学実験装置含む)の大幅な移動や変更、マウスの一次体性感覚皮質に、化学遺伝学的手法DREADDシステムを発現させる条件検討等に時間を要したため、進行状況がやや遅れる結果となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度に作製の条件検討を完了した一次体性感覚皮質にDREADDを発現したマウスを使用する。そのマウスの眼窩下神経を切断した直後からCNOの腹腔投与により皮質視床シナプス伝達を慢性的に増強させる。その後、視床VPm核の神経回路の解析を行う。
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