経験による個性変容の脳内メカニズムの解明

• Project Area: Integrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality
• Project/Area Number: 17H05963
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 恒岡 洋右 東邦大学, 医学部, 講師 (50549011)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: HDAC4 / 個性 / 経験 / 摂食行動 / 行動経験 / HDAC

Outline of Annual Research Achievements

個性は先天的、後天的要因により形成、変容していく。本研究ではその中でも後天的要因による個性の変容に着目した。個性は様々な経験や環境刺激によってエピジェネティックに変容することがこれまでの我々の研究などにより明らかとなっている。特に、高脂肪食の摂取や絶食は神経活動依存的エピジェネティック因子であるHDAC4の発現変動を誘導することが知られている。本研究では後天的要因による個性変容を解明するため2つのアプローチをとっている。
1つ目はHDAC4の遺伝学的な機能調節による個性変容の誘導と、その分子メカニズムの解明である。内在性HDAC4に対するドミナントネガティブとして機能する活性部位欠損型のHDAC4を作成し、そのcDNAをアデノ随伴ウイルスベクターを用いて脳内に発現させる系の構築とその表現型解析を行った。昨年度、ドミナントネガティブHDAC4の脳領域特異的な発現に成功し、脳の特定の領域に注入したところ、摂食量および体重の変動が見られていた。本年度はさらに、それらの変化の責任脳部位候補となる領域を二領域まで絞り込むことに成功した。
2つ目として、経験による個性変容が確認できている行動実験系において、個性変容がどのような分子メカニズムによって実現されているのかについて検討している。本年度では性経験及び養育経験による個性変容の責任細胞群の探索を行い、2種類の細胞が個性変容の責任細胞群であることが示唆されるデータが得られた。そこで、これらの細胞群だけを効率的にピックアップするためのシステムを構築するとともに、次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析により、遺伝子発現解析を行った。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Research Products

• [Journal Article] Forebrain Ptf1a Is Required for Sexual Differentiation of the Brain (2018)
  • Author(s): Fujiyama Tomoyuki、Miyashita Satoshi、Tsuneoka Yousuke、Kanemaru Kazumasa、Kakizaki Miyo、Kanno Satomi、Ishikawa Yukiko、Yamashita Mariko、Owa Tomoo、Nagaoka Mai、Kawaguchi Yoshiya、Yanagawa Yuchio、Magnuson Mark A.、Muratani Masafumi、Shibuya Akira、Nabeshima Yo-ichi、Yanagisawa Masashi、Funato Hiromasa、Hoshino Mikio
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 24 Issue: 1 Pages: 79-94
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.06.010
  • NAID: 120006491717
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Molecular neuroanatomy of the mouse medial preoptic area with reference to parental behavior (2018)
  • Author(s): Tsuneoka Yousuke
  • Journal Title: Anatomical Science International Volume: 94 Issue: 1 Pages: 39-52
  • DOI: 10.1007/s12565-018-0468-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immunolocalization of muscarinic M1 receptor in the rat medial prefrontal cortex (2018)
  • Author(s): Oda Satoko、Tsuneoka Yousuke、Yoshida Sachine、Adachi-Akahane Satomi、Ito Masanori、Kuroda Masaru、Funato Hiromasa
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology Volume: 526 Issue: 8 Pages: 1329-1350
  • DOI: 10.1002/cne.24409
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Neurotransmitters and neuropeptides in gonadal steroid receptor-expressing cells in medial preoptic area subregions of the male mouse (2017)
  • Author(s): Yousuke Tsuneoka, Sachine Yoshida, Kenkichi Takase, Satoko Oda, Masaru Kuroda, Hiromasa Funato
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-16
  • DOI: 10.1038/s41598-017-10213-4
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Glutamatergic neurons in the mouse medial preoptic area regulate parental motivation (2018)
  • Author(s): Yousuke Tsuneoka, Misaki Minamihara, Sachine Yoshida, Satoko Oda, Takenori Miyamoto, Masaru Kuroda, Hiromasa Funato
  • Organizer: 第41回日本神経科学大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] マウス内側視索前野における神経ペプチドｍRNA発現と性的二型 (2018)
  • Author(s): 恒岡洋右, 吉田さちね, 小田哲子, 黒田優, 船戸弘正
  • Organizer: 第123回日本解剖学会大会