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Microglia in autism

Publicly Offered Research

Project AreaGlial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders
Project/Area Number 16H01329
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小山 隆太  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (90431890)

Project Period (FY) 2016-06-30 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywordsマイクログリア / シナプス / 自閉症 / 母体免疫反応 / BDNF / 海馬 / 苔状線維
Outline of Annual Research Achievements

神経発達障害を含む脳疾患の非侵襲的な治療法として、運動の有効性が注目されている。しかしながら、運動を行動に反映する分子細胞生物学的メカニズムの解明は後手を踏んでいる。そこで、我々は、母体免疫活性化(MIA)によって子に生じるMIA関連性行動異常に運動が有効な可能性と、その分子細胞生物学的メカニズムを明らかにすることを目的とした研究を行った。ウィルス感染を模倣したMIAを誘導するため、妊娠マウスにpoly(I:C)を投与した。その結果、このマウスより産まれた仔では、社会性の低下や常同行動の顕在化、そして不安行動の増加などのMIA関連性行動異常が成体期に顕れた。そして、これらのMIA関連性行動異常は、飼育箱に車輪を入れ、自発的に30日間運動をさせることによって抑制された。本研究では、歯状回顆粒細胞層の軸索である苔状線維の興奮性シナプスに着目した。その結果、MIA群では、発達期におけるシナプス除去が阻害される結果、成体期においてコントロール群よりもシナプス数が上昇していた。さらに、このシナプス数の上昇は運動によってコントロールレベルにまで低下することも明らかになり、運動による積極的なシナプス除去機構が働く可能性が示唆された。そこで、貪食によってシナプス除去を行うマイクログリアの動態に着目した。まず、発達期において、MIA群の海馬CA3野では、マイクログリアによるシナプス貪食がコントロール群より低下していた。さらに、成体期においてもMIA群のシナプス貪食は低下していたが、運動を行うことにより、シナプス貪食はコントロールレベルにまで回復した。なお、運動による効果はマイクログリア活性化を抑制するミノサイクリンの投与で阻害された。以上の結果は、成体期の運動による神経回路再編成に、マイクログリアが関与する新規メカニズムを提唱するものである。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Microglia after Seizures and in Epilepsy.2018

    • Author(s)
      Hiragi T, Ikegaya Y, Koyama R.
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 26-26

    • DOI

      10.3390/cells7040026

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differentiation of human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived neurons in mouse hippocampal slice cultures.2017

    • Author(s)
      Hiragi T, Andoh M, Araki T, Shirakawa T, Ono T, Koyama R, Ikegaya Y.
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 11 Pages: 143-143

    • DOI

      10.3389/fncel.2017.00143

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Depth and time-dependent heterogeneity of microglia in mouse hippocampal slice cultures.2016

    • Author(s)
      Kasahara Y, Koyama R, Ikegaya Y.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 111 Pages: 64-69

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.05.001

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Severity of kainic acid-induced seizures is not aggravated in the maternal immune activation mouse model of gestational poly(I:C) exposure.2016

    • Author(s)
      Andoh M, Koyama R, Ikegaya Y.
    • Journal Title

      Journal of Autism and Epilepsy

      Volume: 1 Pages: 1013-1013

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Microglia engulf viable newborn cells in the epileptic dentate gyrus.2016

    • Author(s)
      Luo C, Koyama R, Ikegaya Y.
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 64 Issue: 9 Pages: 1508-1517

    • DOI

      10.1002/glia.23018

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Microglia and neurogenesis in the epileptic dentate gyrus.2016

    • Author(s)
      Luo C, Ikegaya Y, Koyama R
    • Journal Title

      Neurogenesis

      Volume: 3

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dentate Circuitry as a Model to Study Epileptogenesis2016

    • Author(s)
      Koyama R.
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 39 Issue: 6 Pages: 891-896

    • DOI

      10.1248/bpb.b16-00125

    • NAID

      130005155121

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Microglia disrupt synapse E/I balance in epilepsy.2017

    • Author(s)
      Koyama R
    • Organizer
      The 5th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fever activates microglia to engulf inhibitory synapses in epilepsy.2017

    • Author(s)
      Koyama R
    • Organizer
      Keystone Symposia
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクログリアによるシナプスE/Iバランスの破綻2017

    • Author(s)
      小山隆太、池谷裕二
    • Organizer
      第39回神経組織培養研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクログリアによるASD回路の再編2017

    • Author(s)
      小山隆太、池谷裕二
    • Organizer
      第58回日本児童青年精神医学会総会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳疾患の分子病態におけるニューロン・グリア相関2017

    • Author(s)
      小山隆太、池谷裕二
    • Organizer
      第59回日本神経化学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱性けいれんとてんかん発症の分子細胞生物学的リンク2017

    • Author(s)
      小山隆太、池谷裕二
    • Organizer
      第137回日本薬学会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県 仙台市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱性けいれんとミクログリア2016

    • Author(s)
      小山隆太、池谷裕二
    • Organizer
      第50回日本てんかん学会
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡県 静岡市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] てんかんとグリア細胞2016

    • Author(s)
      小山隆太、池谷裕二
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県 仙台市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 温度刺激によるマイクログリア活性化のてんかんにおける役割2016

    • Author(s)
      小山隆太、池谷裕二
    • Organizer
      第39回日本神経科学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県 横浜市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] , Animal Models for the Study of Human Disease 2nd edition2017

    • Author(s)
      Koyama R
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      Elsevier.
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-07-04   Modified: 2018-12-17  

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