スクラップ＆ビルドによる発達期の神経回路形成とその破綻
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic regulation of brain function by Scrap & Build system |
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| Project/Area Number |
17H05735
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
林 朗子 (高木朗子) 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (60415271)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | DISC1 / シナプス / AMAP/NMDA比 / 巨大スパイン / 統合失調症 / 2光子励起イメージング / アンケージング / カルシウムイメージング / 神経発火 / 樹状突起スパイン / ストレス応答 / 2光子励起顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DISC1 KDマウスやカルシニューリンKOマウスなどの統合失調症モデルマウスを神経発達後期から成体期にかけてin vivo 2光子励起イメージングを行い、実際に脳内で生じているスパイン動態を可視化・定量した。DISC1 KDマウスでは神経発達期の過剰なシナプス刈り込み現象とともに巨大なスパインが出現し、成体期には精神疾患様行動異常が観察された。カルシニューリンKOマウスにおいても巨大スパインの出現は有意に高いことが検出された。スパイン体積分布とともに神経発火パターンを計測し、その目的によりGCaMP6fによるCa2+イメージング、ホールセル記録およびセル・アタッチ記録を使い分け、単一シナプスレベルでのAMPA-EPSC/NMDA-EPSC比、樹状突起イベント、活動電位などのデータを採取した。具体的には、マウス前頭野を標的として子宮内穿孔法で大脳皮質II/III層の錐体細胞に各種遺伝子を導入し、生後60日のマウスより前頭前野（PL領域）を含む冠状断急性スライスを作成し、グルタミン酸アンケージング法による単一スパイン刺激を行い、EPSCをホールセルパッチクランプ法により記録し、巨大スパインのNMDA-EPSC/AMPA-EPSC比を求めた。またCa2+イメージングとホールセル記録を併用し、巨大スパインを有する樹状突起における樹状突起イベントと活動電位の発生に関しても定量的なデータを採取した。また巨大スパインの発生が有意に多いDISC1コンデショナルノックアウトマウスの行動解析は、多くのデータを採取した。このように神経発達後期に生じるシナプスのスクラップ＆ビルドの障害が（巨大スパインのビルド）、精神疾患モデルマウスで生じている知見を得た。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Chemical Landscape for Tissue Clearing Based on Hydrophilic Reagents.2018
Author(s)
Tainaka K, Murakami TC, Susaki EA, Shimizu C, Saito R, Takahashi K, Hayashi-Takagi A, Sekiya H, Arima Y, Nojima S, Ikemura M, Ushiku T, Shimizu Y, Murakami M, Tanaka KF, Iino M, Kasai H, Sasaoka T, Kobayashi K, Miyazono K, Morii E, Isa T, Fukayama M, Kakita A, Ueda HR.
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Journal Title
Cell Rep.
Volume: 24
Issue: 8
Pages: 2196-2210
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Increased EphA4-ephexin1 signaling in the medial prefrontal cortex plays a role in depression-like phenotype.2017
Author(s)
Zhang JC, Yao W, Qu Y, Nakamura M, Dong C, Yang C, Ren Q, Ma M, Han M, Shirayama Y, Hayashi-Takagi A, Hashimoto K
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 7
Issue: 1
Pages: 1-10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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