Aged systemic environments modulates neuroplasticity

Publicly Offered Research

Project Area	Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms
Project/Area Number	21H05707
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (III)
Research Institution	National Center of Neurology and Psychiatry
Principal Investigator	村松里衣子国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所, 部長 (90536880)
Project Period (FY)	2021-09-10 – 2023-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2022)
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)
Keywords	アルツハイマー病 / 骨髄 / 神経細胞 / 神経免疫 / 免疫老化 / アルツハイマー型認知症
Outline of Research at the Start	老化に伴う全身の機能変化のうち、何が脳機能に影響を与えるかを探索する。特に加齢とともに機能が変化する免疫系細胞の役割に着目し、老化免疫細胞の機能変化に関連する分子メカニズムを抽出する。抽出したメカニズムに介入した際に、老化免疫細胞の機能が若返り、その結果として老化と関連する神経機能の変化も改善するか検討する。
Outline of Annual Research Achievements	加齢は、様々な神経疾患のリスク因子の一つであり、加齢に伴う脳機能の変化の理解は種々の疾患の病態解明に重要である。しかし、生体の加齢性変化による神経機能の調節の理解は未だ十分ではない。我々はこれまで、脳機能が脳の外部環境により制御される機序を見出しており、本研究では加齢性の脳外部環境変化が脳機能に与える作用を探索することとした。脳の外部環境は神経経路と循環を介する経路で脳機能を制御すると知られるが、種々の疾患では患部での血管のバリア機能の破綻が認められることから、循環を介した経路が疾患時には増強すると予想される。また、循環に含まれる免疫系細胞は、加齢とともに機能変化することも明らかになっている。そこで本研究では、免疫系細胞の老化による脳機能の制御について、アルツハイマー病モデルマウスを用いた検討を行った。これまでに高齢および若齢のマウスから採取した骨髄をアルツハイマー病モデルマウスに移植したところ、認知機能に差が生じることが各種行動試験から示されたため、その再現を得るための実験を行った。また、同処置を施したマウスにおいて、脳内で各種免疫細胞の割合をFACSで評価したところ、一部の免疫系細胞の比率が高い様子が検出されたため、組織内での細胞染色により確認を行った。そこで同細胞を単離し、網羅的遺伝子発現の検討おとびそれに基づくパスウェイ解析を行い、差があるシグナル伝達経路を複数見出しており、その一部の経路を阻害した骨髄を調整しアルツハイマー病モデルマウスに移植したところ、認知機能は改善した。これらの結果から、免疫系の老化による脳機能の調節機構のメカニズムの一端が示唆された。
Research Progress Status	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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。