Analysis of the effects of microglia on the developing brain
| Project/Area Number |
23K23977
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| Project/Area Number (Other) |
22H02714 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
定方 哲史 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (90391961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高雄 啓三 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (80420397)
飯島 崇利 東海大学, 医学部, 准教授 (90383702)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | ミクログリア / 抗体 / 母乳 / IgG |
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| Outline of Research at the Start |
我々は最近、子マウスの脳内のミクログリアに母親由来の抗体が結合していることを見出した。我々はまずIgG刺激によるミクログリアの性質変化ついて、初代培養細胞系を用いて解析を行う。また、脳にIgGが移行しない遺伝子改変マウスや、逆に過剰量の抗体が脳に移行するマウスを用い、解剖学的・行動学的にその影響を明らかにする。これまでに母親の抗体が子の脳に影響を与えるという報告はなく、独自性の高い研究計画である。
人口ミルクで育てられた子供のIQが低いことや母親が感染症にかかった子供は精神疾患の発症リスクが高いことが知られているが、脳内の抗体濃度の変化がこれらの原因になっているのかについても検討したい。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、ミクログリア初代培養に対するIgG刺激の有無によりどのような遺伝子発現変化が起こるのかについて（バルクの）RNAシークエンスによって解析を行った。その結果、Type Iインターフェロンの発現を促進する遺伝子群の上昇が明らかになった。Type IインターフェロンはJak/Statのシグナル系と密接に結びついている。検討の結果、IgG刺激によりStatのリン酸化が誘起されることを明らかにした。またStatのリン酸化はIgG2aのFc領域のみで誘起されることもわかってきている。このIgG2a刺激はミクログリア細胞の貪食活性も上昇させることも示された。
ミクログリアはマクロファージ様の性質を持つため、Flow Cytometryによる定量的な解析に適している。野生型とFcRn KOマウスから生まれた仔マウスのミクログリア細胞を用い、ミクログリア自身の様々な活性状態のほか、脳の各種細胞の状態（生存・増殖・細胞死・活性状態）について、各種マーカータンパク質を指標として、Flow Cytometryにより定量的に解析を行った。その結果、FcRn KOマウスにおいて、細胞分裂を行っている細胞が少なく、アポトーシスを起こしている細胞が増えていることなどが分かってきた。
現時点においてはFcRn KOマウスにおいて興奮性シナプスの増加が見られている。IgGが結合をしないことでミクログリアの貪食活性が低下するため、シナプスの貪食が起きづらくなっているものと考えられる。
野生型群とFcRn KO群を行動学的に比較し、社会性行動の変化やホームケージでの行動量の変化が明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請書内で申請した研究計画の範囲で、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
大脳における各種ニューロンおよびグリア細胞を（ミエリンを除いた形で）バランスよく単離する条件をフローサイトメトリーにより検討する。条件決定後、シングルセルRNAシークエンスを行い、野生型とFcRn KOマウスの大脳の各種細胞において、どのような変化が起きているのかについて俯瞰的に捉え、システムとしての変化を包括的に捉える計画である。この解析により、IgG刺激を受けたミクログリアがニューロンやオリゴデンドロサイトに与える影響が細胞のクラスターレベルで明らかになる。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
