脳機能制御基盤としての海馬広域神経回路網におけるペリニューロナルネットの存在

• Project Area: Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions
• Project/Area Number: 24110510
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 神野 尚三 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10325524)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000); Fiscal Year 2013: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 海馬 / ペリニューロナルネット / パルブアルブミン / basket cell / axo-axonic cell / 投射型GABAニューロン

Research Abstract

中枢神経系において、一部のニューロンの周囲を覆っている網状の細胞外基質は、ペリニューロナルネット (PNN) と呼ばれ、神経可塑性の制御に深く関与している。本年度の研究では、マウス海馬のパルブアルブミン (PV; カルシウム結合タンパクの一種) のサブクラスとPNNの関係について焦点をあて、集学的な研究を行った。PV陽性GABAニューロンは、グルタミン酸作動性主細胞の細胞体周囲をターゲットとする Perisomatic Targeting (PT) 型と、樹状突起をターゲットとするDendritic Targeting (DT) 型に大別される。このため我々は、両者を神経ペプチド (NPY) の発現の有無で識別して、PNNの発現率を調べたところ、PT型で高く、DT型で低いことが明らかになった。さらに、SATB1とGABAA受容体α1 サブユニットの発現の有無に基づいて、2種類のPT型PV陽性ニューロンの識別を行ったところ、basket cellにおけるPNNの発現率は高かった一方で、axo-axonic cellにおけるPNNの発現率は低かった。また、内側中隔核に投射するPV陽性H-S cellをトレーサー実験によって同定したところ、PNNの発現率が低いことが確認された。これらの結果から、海馬の神経活動の同期化などに重要な役割を果たしているバスケット型PV陽性GABAニューロンにPNNが特異的に発現することで、神経回路の可塑性が制御されている可能性が明らかになった。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Age-related differences in oligodendrogenesis across the dorsal-ventral axis of the mouse hippocampus. (2014)
  • Author(s): Yamada J, Jinno S
  • Journal Title: Hippocampus Volume: 24 Issue: 8 Pages: 1017-1029
  • DOI: 10.1002/hipo.22287
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] S100A6 (calcyclin) is a novel marker of neural stem cells and astrocyte precursors in the subgranular zone of the adult mouse hippocampus. (2014)
  • Author(s): Yamada J, Jinno S.
  • Journal Title: Hippocampus Volume: 24 Issue: 1 Pages: 89-101
  • DOI: 10.1002/hipo.22207
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spatio-temporal differences in perineuronal net expression in the mouse hippocampus, with reference to parvalbumin (2013)
  • Author(s): Yamada J, Jinno S
  • Journal Title: Neuroscience Volume: 253 Pages: 368-79
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel objective classification of reactive microglia following hypoglossal axotomy using hierarchical cluster analysis (2013)
  • Author(s): Yamada J, Jinno S
  • Journal Title: J Comp Neurol Volume: 521 Issue: 5 Pages: 1184-201
  • DOI: 10.1002/cne.23228
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Upregulation of calcium binding protein, S100A6, in activated astrocytes is linked to glutamate toxicity (2012)
  • Author(s): Yamada J, Jinno S
  • Journal Title: Neurosci Volume: 226 Pages: 119-129
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2012.08.068
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 海馬の多様な抑制性ニューロンによる神経回路網の制御 (2012)
  • Author(s): 神野尚三
  • Journal Title: Clinical Neuroscience Volume: 30 Pages: 1385-1387
• [Journal Article] 海馬の長軸に沿った機能的分化とその神経回路基盤 (2012)
  • Author(s): 神野尚三
  • Journal Title: 福岡医学雑誌 Volume: 103 Pages: 111-119
  • NAID: 40019397777
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Subclass-specific expression of perineuronal nets in parvalbumin-containing GABAergic neurons in the mouse hippocampus (2014)
  • Author(s): Jun Yamada and Shozo Jinno
  • Organizer: International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • Place of Presentation: Awaji
• [Presentation] ペリニューロナルネットを有するニューロン群のステレオロジー解析 (2013)
  • Author(s): 山田純
  • Organizer: 第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 高松市
  • Year and Date: 2013-03-28
• [Presentation] 海馬におけるペリニューロナルネットの発現様式はラットとマウスで異なる (2013)
  • Author(s): 原田志織
  • Organizer: 第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 高松市
  • Year and Date: 2013-03-28
• [Presentation] 形態学的手法によるグリア機能へのアプローチ (2013)
  • Author(s): 神野尚三
  • Organizer: 第1回シナプス再編におけるグリア戦略研究会
  • Place of Presentation: 伊東市
  • Year and Date: 2013-02-13
  • Invited
• [Presentation] Decline in adult neurogenesis during aging follows a topographic pattern in the mouse hippocampus (2012)
  • Author(s): Jinno S
  • Organizer: Asian Aging 2012:Korea- Japan Joint Conference on Aging, Metabolism and Neurobiology
  • Place of Presentation: Seoul
  • Year and Date: 2012-11-23
  • Invited
• [Presentation] Decline in adult neurogenesis during aging follows a topographic pattern in the mouse hippocampus (2012)
  • Author(s): Jinno S
  • Organizer: Janelia Conference: Neuron Types in the Hippocampal Formation
  • Place of Presentation: Ashburn, VA
  • Year and Date: 2012-11-11
  • Invited
• [Presentation] Taro Nakazawa (2012)
  • Author(s): Effects of sensory deprivation on perineuronal net expression in the auditory pathway
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] Possible role of perineuronal nets in the regeneration of peripheral nerve after injury (2012)
  • Author(s): Yoshihiro Seki
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] Expression of S100A6 in neuronal progenitors and newly generated astrocytes in the subgranular zone of the adult mouse hippocampus (2012)
  • Author(s): Jun Yamada
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] ステレオロジーによる定量的神経解剖学研究の新展開 (2012)
  • Author(s): 神野尚三
  • Organizer: 日本解剖学会第６８回九州支部学術集会
  • Place of Presentation: 久留米市
  • Invited
• [Presentation] ぺリニューロナルネットの発現様式は背側海馬と腹側海馬で異なる (2012)
  • Author(s): 関 善弘
  • Organizer: 日本解剖学会第６８回九州支部学術集会
  • Place of Presentation: 久留米市
• [Presentation] カルシウム結合タンパクS100A6 は神経幹細胞からニューロン・アストロ サイトへの分化の制御に関わる (2012)
  • Author(s): 山田 純
  • Organizer: 日本解剖学会第６８回九州支部学術集会
  • Place of Presentation: 久留米市
• [Presentation] ペリニューロナルネットはマウス海馬CA2領域のシナプス可塑性に関与する
  • Author(s): 山田純、神野尚三
  • Organizer: 第36回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 京都市
• [Presentation] 生理的な感覚刺激や脳幹光刺激による脊髄GABAニューロン賦活化のin vivoパッチクランプ解析
  • Author(s): 古江秀昌、神野 尚三、井本 敬二
  • Organizer: 第36回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 京都市
• [Presentation] 軸索に傷害を受けるモデル動物におけるグリア細胞と神経細胞の連関
  • Author(s): 大篭友博、山田純、門松健治、神野尚三
  • Organizer: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 下野市
• [Presentation] ペリニューロナルネットはPV陽性GABAニューロンのサブクラス特異的に発現している
  • Author(s): 山田純、神野尚三
  • Organizer: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 下野市
• [Book] Neurostereology : Methods and Applications (2014)
  • Author(s): Jinno S
  • Total Pages: 14
  • Publisher: John Wiley & Sons
• [Remarks] 九州大学大学院医学研究院形態機能形成学分野
  • URL: http://www.ana2.med.kyushu-u.ac.jp/