Induction of neural plasticity by Nogo receptor antagonist LOTUS in aged brain
Publicly Offered Research
| Project Area | Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms |
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| Project/Area Number |
21H05697
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
竹居 光太郎 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (40202163)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | LOTUS / Nogo受容体 / PirB / シネプス形成 / 神経可塑性誘導 / 記憶 / 学習 / シナプス形成 / 学修 |
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| Outline of Research at the Start |
神経可塑性は生後の発達期における或る限られた臨界期において最も顕著に現れるが、その後の臨界期の閉鎖に関わる主要な作用としてNgR1とPirBを介した作用が挙げられる。神経回路形成因子LOTUSは内在性のNgR1 とPirB 双方の強力な拮抗物質として機能しNgR1の抑制を介してシナプス形成を促進するが、LOTUS の発現量は加齢によって徐々に低下して記憶・学習能力が低下する。そこで本研究では、人為的なLOTUS の過剰発現によって臨界期を再開させ、LOTUS の分子特性を利用した老齢期における臨界期再開のための具体的方法論を提案する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度においては「LOTUSの過剰発現によって若年期の記憶・学習能を維持できるか」を課題として研究を遂行した。15ヶ月齢のマウスにおいて、老齢化野生型マウスに対してLOTUS発現量を増加させるIL-6を腹腔内投与し、無処置の野生型マウスと比較検討した。記憶や学習に関連する海馬においてLOTUSは加齢に伴って発現が低下することが知られているが、IL-6を週に1回4週間腹腔内投与した後、社会的認知機能テストにより海馬依存性社会認知能力を比較評価した結果、IL-6投与群では初対面の幼弱マウスとの対面における調査時間は1日目と比較して24時間後の2日目は有意に短く、1日目の調査時間に対する2日目の調査時間の割合はコントロール群と比較して有意に減少することが分かった。このことは、IL-6投与によって認知機能が向上したことを示す。次に、社会的認知機能テストを終えたマウスから海馬を摘出してウエスタンブロッティング法でLOTUS発現量を定量した結果、IL-6投与群のLOTUS発現量はコントロールと比較して増加していた。これらの実験結果はIL-6投与によって人為的にLOTUS発現量を増加させると神経可塑性が誘導されることを示唆し、老齢化マウスにiL-6を連続投与することで海馬のLOTUS発現量が増加して認知機能が向上したと考えられた。今後は、海馬で増加したLOTUSがシナプス形成を誘起したかどうかを生体の海馬で検証し、人為的神経可塑性誘導法の考案に繋げることを目指す。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4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
(1 results)
