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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Microglia decoding; monitoring and control of whole body system

Planned Research

Project AreaGlia decoding: deciphering information critical for brain-body interactions
Project/Area Number 20H05902
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

小泉 修一  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10280752)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 篠崎 陽一  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10443772)
Project Period (FY) 2020-11-19 – 2025-03-31
Keywordsミクログリア / アストロサイト / デコーディング
Outline of Annual Research Achievements

ミクログリアは脳内及び全身機能を監視し、脳及び全身の恒常性を制御するインターフェースとして重要な役割を果たしている。本研究では、ミクログリアを置換する2つの技術を開発し、それらを用いてミクログリアの脳及び全身の機能をどのようにデコーディングし、脳及び末梢臓器の制御を行うのかについての検討を行うものである。ミクログリアの置換には、colony stiumlating factor1受容体(CSF1R)拮抗薬のON/OFFでミクログリアを除去/自己増殖により行う「リセット」及びリセットとミクログリア移植を組み合わせた「グラフト」により行った。昨年度までにこれらのミクログリア置換法の開発が終了し、本年はこれを用いてミクログリアが脳内の異常をどのようにデコーディングしているのかについての検討を行った。アレキサンダー病(AxD)はアストロサイト特異的分子GFAPの変異で起こる「一次性アストロサイト病」である。しかしミクログリアも本疾患に大きく影響していた。ミクログリアは、AxD病態を抑制する作用を有していることが明らかとなった。従ってよりミクログリアをより強力な細胞に置換することで、AxDの病態が大きく改善することが強く示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

次年度に予定していたAxD脳の一細胞シークエンスに成功し、その解析まで進んだことから、当初計画よりも進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

一次性アストロサイト病であるアレキサンダー病(AxD)のモデルマウスを用い、ミクログリアがAxDアストロサイトの異常をどのように感知し、またどのようなメカニズムでその疾患に対応する応答を示すのか、の解析を行う。これまでに先行して行った一細胞シークエンスデータを解析することで、AxD脳で大きく変化するミクログリアクラスターを同定し、これらの詳細な解析により、ミクログリアが如何にしてAxDアストロサイトの異常情報を感知し、応答しているのか(デコーディング)についての、分子メカニズムを明らかとする。

  • Research Products

    (65 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 14 results) Presentation (48 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 9 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Phagocytic astrocytes: Emerging from the shadows of microglia2022

    • Author(s)
      Konishi Hiroyuki、Koizumi Schuichi、Kiyama Hiroshi
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 70(6) Pages: 1009~1026

    • DOI

      10.1002/glia.24145

  • [Journal Article] The Mlc1 Promoter Directs M?ller Cell-specific Gene Expression in the Retina2022

    • Author(s)
      Danjo Yosuke、Shinozaki Youichi、Natsubori Akiyo、Kubota Yuto、Kashiwagi Kenji、Tanaka Kenji F.、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Translational Vision Science & Technology

      Volume: 11(1) Pages: 25~25

    • DOI

      10.1167/tvst.11.1.25

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glial Purinergic Signals and Psychiatric Disorders2022

    • Author(s)
      Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 822614

    • DOI

      10.3389/fncel.2021.822614

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of fatty acid metabolites on nocturia2022

    • Author(s)
      Ihara Tatsuya、Shimura Hiroshi、Tsuchiya Sachiko、Kanda Mie、Kira Satoru、Sawada Norifumi、Takeda Masayuki、Mitsui Takahiko、Shigetomi Eiji、Shinozaki Yoichi、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 3050

    • DOI

      10.1038/s41598-022-07096-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transient astrocytic mGluR5 expression drives synaptic plasticity and subsequent chronic pain in mice2022

    • Author(s)
      Danjo Yosuke、Shigetomi Eiji、Hirayama Yukiho J.、Kobayashi Kenji、Ishikawa Tatsuya、Fukazawa Yugo、Shibata Keisuke、Takanashi Kenta、Parajuli Bijay、Shinozaki Youichi、Kim Sun Kwang、Nabekura Junichi、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Journal of Experimental Medicine

      Volume: 219(4) Pages: e20210989

    • DOI

      10.1084/jem.20210989

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transplantation of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Microglia in Immunocompetent Mice Brain via Non-Invasive Transnasal Route2022

    • Author(s)
      Parajuli Bijay、Shinozaki Youichi、Shigetomi Eiji、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 183 Pages: e63574,

    • DOI

      10.3791/63574

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reactive astrocyte nomenclature, definitions, and future directions2021

    • Author(s)
      Escartin Carole、Koizumi Schuichi、Verkhratsky Alexei、et al
    • Journal Title

      Nature Neuroscience

      Volume: 24 Pages: 312~325

    • DOI

      10.1038/s41593-020-00783-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Different effects of GsMTx4 on nocturia associated with the circadian clock and Piezo1 expression in mice2021

    • Author(s)
      Ihara Tatsuya、Mitsui Takahiko、Shimura Hiroshi、Tsuchiya Sachiko、Kanda Mie、Kira Satoru、Nakagomi Hiroshi、Sawada Norifumi、Kamiyama Manabu、Shigetomi Eiji、Shinozaki Yoichi、Koizumi Schuichi、Takeda Masayuki
    • Journal Title

      Life Sciences

      Volume: 278 Pages: 119555~119555

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2021.119555

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reactive astrocyte-driven epileptogenesis is induced by microglia initially activated following status epilepticus2021

    • Author(s)
      Sano Fumikazu、Shigetomi Eiji、Shinozaki Youichi、Tsuzukiyama Haruka、Saito Kozo、Mikoshiba Katsuhiko、Horiuchi Hiroshi、Cheung Dennis Lawrence、Nabekura Junichi、Sugita Kanji、Aihara Masao、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      JCI Insight

      Volume: 6(9) Pages: e135391

    • DOI

      10.1172/jci.insight.135391

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transnasal transplantation of human induced pluripotent stem cell‐derived microglia to the brain of immunocompetent mice2021

    • Author(s)
      Parajuli Bijay、Saito Hiroki、Shinozaki Youichi、Shigetomi Eiji、Miwa Hiroto、Yoneda Sosuke、Tanimura Miki、Omachi Shigeki、Asaki Toshiyuki、Takahashi Koji、Fujita Masahide、Nakashima Kinichi、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 69(10) Pages: 2332~2348

    • DOI

      10.1002/glia.23985

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Adenosine A2B Receptor down-regulates Metabotropic Glutamate Receptor 5 in astrocytes during postnatal development.2021

    • Author(s)
      Tanaka Masayoshi、Shigetomi Eiji、Parajuli Bijay、Nagatomo Hiroaki、Shinozaki Youichi、Hirayama Yuri、Saito Kozo、Kubota Yuto、Danjo Yosuke、Lee Ji Hwan、Kim Sun Kwang、Nabekura Junichi、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 69(11) Pages: 2546~2558

    • DOI

      10.1002/glia.24006

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Loss of P2Y1 receptor triggers glaucoma-like pathology.2021

    • Author(s)
      Hamada Kentaro、Shinozaki Youichi、Namekata Kazuhiko、Matsumoto Mami、Ohno Nobuhiko、Segawa Takahiro、Kashiwagi Kenji、Harada Takayuki、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      British Journal of Pharmacology

      Volume: 178(22) Pages: 4552~4571

    • DOI

      10.1111/bph.15637

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Goshajinkigan attenuates paclitaxel‐induced neuropathic pain via cortical astrocytes2021

    • Author(s)
      Takanashi Kenta、Shibata Keisuke、Mizuno Keita、Komatsu Ryohei、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Pharmacol Res Perspect.

      Volume: 9(6) Pages: e00850

    • DOI

      10.1002/prp2.850

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glial pharmacology in Asia & Beyond.2021

    • Author(s)
      Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Pharmacol Res Perspect.

      Volume: 9(6) Pages: e00881

    • DOI

      10.1002/prp2.881

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Abnormal Ca2+ Signals in Reactive Astrocytes as a Common Cause of Brain Diseases2021

    • Author(s)
      Koizumi Schuichi、Shigetomi Eiji、Sano Fumikazu、Saito Kozo、Kim Sun Kwang、Nabekura Junichi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23(1) Pages: 149~149

    • DOI

      10.3390/ijms23010149

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development and application of a non-invasive transplantation method of microglia derived from human iPS cells into mouse brain.2022

    • Author(s)
      Koizumi S
    • Organizer
      7th Keio-Stanford Webinar
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アレキサンダー病モデルのミクログリアCa2+シグナル研究2022

    • Author(s)
      齋藤光象、繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 網膜アストロサイトは緑内障の発症過程において炎症を惹起する2022

    • Author(s)
      篠崎陽一、Leung Alex、行方和彦、柏木賢治、大野伸彦、繁冨英治、瀬川高弘、原田高幸、大沼信一、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 臨界期アストロサイトはミクログリアによる貪食を制御することで大脳皮質神経回路を形成する2022

    • Author(s)
      檀上洋右、篠崎陽一、出羽健一、小林憲司、瀬川高弘、繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 遺伝的アデノシンセンサーを発現させた脳切片in situ実験による時空間的-細胞外アデノシンレベルの解析2022

    • Author(s)
      坂井謙斗、繁冨英治、鈴木秀明、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] ミクログリアによるニューロン-アストロサイト間情報伝達の制御機構2022

    • Author(s)
      鈴木秀明、繁冨英治、平山幸歩、高橋由香里、池中一裕、田中謙二、加藤総夫、尾藤晴彦、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 一次性アストロサイト疾患であるアレキサンダー病への治療標的としてミクログリア置換が有用である2022

    • Author(s)
      小林憲司、繁冨英治、パラジュリ ビージェイ、久保田友人、齋藤光象、田中謙二、池中一裕、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] ミューラー細胞におけるP2Y1受容体欠損は緑内障の表現型を示す2022

    • Author(s)
      濱田健太郎、篠崎陽一、行方和彦、大野伸彦、柏木賢治、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 腹側海馬アストロサイト活性化による情動制御2022

    • Author(s)
      繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] マウス脳内への人工多能性幹細胞由来ヒトミクログリアの非侵襲的移植方法の確立2022

    • Author(s)
      パラジュリ ビージェイ、小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 反応性アストロサイトのCa2+シグナルデコーディング2022

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 細胞外ATPを介したグリア-ニューロン情報伝達の時空間ダイナミクス2022

    • Author(s)
      繁冨英治
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
  • [Presentation] グリア細胞異常が誘導する加齢性視神経変性疾患2022

    • Author(s)
      篠崎陽一、Leung Alex、行方和彦、柏木賢治、大野伸彦、繁冨英治、瀬川高弘、原田高幸、大沼信一、小泉修一
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] P2Y1受容体と緑内障発症2021

    • Author(s)
      濱田健太郎、篠崎陽一、行方和彦、大野伸彦、瀬川高弘、原田高幸、柏木賢治、小泉修一
    • Organizer
      第125回日本眼科学会総会
  • [Presentation] グリアによる視神経乳頭部再構成2021

    • Author(s)
      篠崎陽一、行方和彦、柏木賢治、大野伸彦、繁冨英治、原田高幸、小泉修一、グリアによる視神経乳頭部再構成
    • Organizer
      第125回日本眼科学会総会
  • [Presentation] てんかんとグリア2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      第4回Kinki Epilepsy Summit~てんかんの新知見とパラダイムシフト~
    • Invited
  • [Presentation] Contribution of IP3R2-mediated astrocytic activation in epileptogenesis after status epilepticus2021

    • Author(s)
      佐野史和、繁冨英治、小泉修一、犬飼岳史、相原正男
    • Organizer
      第63回日本小児神経学会学術集会
  • [Presentation] ミクログリア置換によるアレキサンダー病への介入2021

    • Author(s)
      小林憲司、繁冨英治、パラジュリ ビージェイ、檀上洋右、久保田友人、齋藤光象、田中謙二、池中一裕、小泉修一
    • Organizer
      第144回日本薬理学会関東部会
  • [Presentation] P2Y1受容体活性化はeNOSを介して眼圧を下降させる2021

    • Author(s)
      濱田健太郎、篠崎陽一、行方和彦、大野伸彦、原田高幸、柏木賢治、小泉修一
    • Organizer
      第144回日本薬理学会関東部会
  • [Presentation] Synaps Remodeling by Reactive Astrocytes in the Primary Somatosensory Cortex2021

    • Author(s)
      Koizumi, S
    • Organizer
      SLDDDRS WEBINAR SERIES
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of Synapse Formation through A2B receptor in Astrocytes in Postnatal Development.2021

    • Author(s)
      Shigetomi, E
    • Organizer
      SLDDDRS WEBINAR SERIES
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Astrocyte Dysfunction Induced by ABCA! Dificiency Causes Normal Tension Glaucoma-like Phenotypes in Mice.2021

    • Author(s)
      Shinozaki, Y
    • Organizer
      SLDDDRS WEBINAR SERIES
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アストロサイト炎症と虚血耐性2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      第42回日本炎症・再生医学会
  • [Presentation] Astrocyte-mediated ischemic tolerance mediated by P2X7 receptors.2021

    • Author(s)
      Koizumi, S.
    • Organizer
      The Second Meeting of the Australian and New Zealand Purine Club.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reactive astrocytes control brain pathogenesis via uncontrolled synaptogenesis.2021

    • Author(s)
      Koizumi, S
    • Organizer
      The 1st CJK International Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] グリア-ニューロン機能連関のマルチモーダルイメージング2021

    • Author(s)
      繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
  • [Presentation] 臨界期アストロサイトのmGluR5シグナルはミクログリアによる貪食を制御することで大脳皮質神経回路を形成する2021

    • Author(s)
      檀上洋右、篠崎陽一、出羽健一、瀬川高弘、繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
  • [Presentation] P2Y1受容体を介したニューロンアストロサイト-ミクログリア間情報処理機構2021

    • Author(s)
      鈴木秀明、繁冨英治、平山幸歩、高橋由香里、池中一裕、田中謙二、加藤総夫、尾藤晴彦、小泉修一
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
  • [Presentation] 反応性アストロサイトの機能と創薬2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2021
  • [Presentation] 漢方によるグリアの制御:慢性疼痛治療に向けて2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      新潟漢方医学研究会第5回学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] アストロサイト細胞内及び細胞外Ca2+によるシナプス制御2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      第3回形態解析ワークショップ-多様な顕微鏡を用いて-
  • [Presentation] Glial cell-dependent epileptogenesis.2021

    • Author(s)
      佐野史和、繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第54回日本てんかん学会学術集会
  • [Presentation] Ultra-wide Ca2+ spread in astrocytes during status epilepticus.2021

    • Author(s)
      佐野史和、繁冨英治、小泉修一、加賀佳美、犬飼岳史
    • Organizer
      第54回日本てんかん学会学術集会
  • [Presentation] Astrocytic ABCA1 deficiency causes neuroinflammation during pathogenesis of glaucoma.2021

    • Author(s)
      Shinozaki, Y., Lung, A., Namekata, K., Kashiwagi, K., Ohono, N., Shigetomi, E., Segawa, T., Harada, T., Ohnuma, S., Koizumi, S.
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
  • [Presentation] ニューロン-グリア間情報伝達の可視化2021

    • Author(s)
      繁冨英治、小泉修一
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
  • [Presentation] アストロサイトによるシナプス再編と神経障害性疼痛2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
  • [Presentation] ミューラー細胞のP2Y1受容体の欠如が網膜神経節細胞の変性を引き起こす2021

    • Author(s)
      濱田健太郎、篠崎陽一、檀上洋右、久保田友人、夏堀晃世、齋藤光象、パラジュリ ビージェイ、繁冨英治、柏木賢治、田中謙二、小泉修一
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
  • [Presentation] グリア細胞の最近の知見と研究法2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      第33回日本神経免疫学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] グリア細胞とてんかん原性2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第80 回学術総会
    • Invited
  • [Presentation] Reactive astrocyte-mediated synapse and network remodeling.2021

    • Author(s)
      Koizumi S
    • Organizer
      2021 IBS Conference on Brain Science
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アストロサイトABCA1欠損による神経炎症及び正常眼圧緑内障の誘導2021

    • Author(s)
      篠崎陽一、行方和彦、大野伸彦、繁冨英治、瀬川高弘、柏木賢治、原田高幸、小泉修一
    • Organizer
      第94回日本生化学大会
  • [Presentation] P2Y1受容体作動薬の新規緑内障治療薬候補としての可能性2021

    • Author(s)
      濱田健太郎、篠崎陽一、行方和彦、大野伸彦、原田高幸、柏木賢治、小泉修一
    • Organizer
      第41回日本眼薬理学会
  • [Presentation] 網膜アストロサイトの異常による正常眼圧緑内障様症状の誘導2021

    • Author(s)
      篠崎陽一、行方和彦、大野伸彦、繁冨英治、瀬川高弘、柏木賢治、原田高幸、小泉修一
    • Organizer
      第41回日本眼薬理学会
  • [Presentation] Adult network remodeling by reactive astrocytes2021

    • Author(s)
      Koizumi S
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Regulation of synapse formation through astrocytic A2B receptor in postnatal development.2021

    • Author(s)
      Shigetomi E, Tanaka M, Koizumi S.
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Synapse remodeling by glia2021

    • Author(s)
      Koizumi S
    • Organizer
      第25回グリア研究会
    • Invited
  • [Presentation] 一次体性感覚野アストロサイトによるシナプス再編と神経障害性疼痛2021

    • Author(s)
      小泉修一
    • Organizer
      第43回日本疼痛学会
  • [Presentation] Remodeling of neuronal networks by glia.2021

    • Author(s)
      Koizumi S
    • Organizer
      APSN2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 山梨大学大学院総合研究部医学域薬理学講座HP

    • URL

      https://pharmaco.med.yamanashi.ac.jp/

  • [Remarks] 山梨GLIAセンターHP

    • URL

      https://glia.yamanashi.ac.jp/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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