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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of causative neural circuit of bipolar disorder

Planned Research

Project AreaUnraveling micro-endophenotypes of psychiatric disorders at the molecular, cellular and circuit levels.
Project/Area Number 24116005
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

加藤 忠史  国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (30214381)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鵜飼 渉  札幌医科大学, 医療人育成センター, 准教授 (40381256)
Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywordsうつ病 / 双極性障害 / 視床室傍核 / ミトコンドリアDNA
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、双極性障害の神経細胞レベルの病態、すなわちマイクロエンドフェノタイプを、動物モデルおよびiPS細胞由来神経細胞モデルを用いて同定し、これを患者死後脳で確認することである。我々は、気分障害を伴う慢性進行性外眼筋麻痺(CPEO)の原因遺伝子(Polg)の変異体を脳だけに発現させた遺伝子改変マウスを作成し、双極性障害様の行動変化を呈することを報告すると共に、このモデルマウスを用いて、異常ミトコンドリアDNAが蓄積している脳部位を検索し、mtDNA欠失が蓄積している脳部位として視床室傍核を同定した。変異Polgトランスジェニックマウスにおけるチトクロームc酸化酵素(COX)・コハク酸脱水素酵素(SDH)二重染色でも、視床室傍核にCOX陰性細胞が蓄積していた。さらに、視床室傍核特異的にテタヌストキシンを発現させ、機能的ノックダウンした後に行動解析を行うことにより、視床室傍核の異常が病因的意義を有することを明らかにした。この所見を更に確認するため、DREADDを用いた化学遺伝学的手法についても検討を行った。また、うつ症状を呈するミトコンドリア病患者の死後脳において、視床室傍部に病変が存在することを明らかにした。更に、双極性障害患者の死後脳においても、同様の検討を進めた。このように、双極性障害の候補脳部位を特定することに成功すると共に、神経回路遺伝学技術を用いて、この脳部位の病因における意義を明らかにすることができた。今回見いだした視床室傍核の機能障害は、双極性障害のマイクロエンドフェノタイプの候補となるものである。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California San Diego(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California San Diego
  • [Journal Article] Antipsychotics promote GABAergic interneuron genesis in the adult rat brain: Role of heat-shock protein production2017

    • Author(s)
      Kaneta H, Ukai W, Tsujino H, Furuse K, Kigawa Y, Tayama M, Ishii T, Hashimoto E, Kawanishi C
    • Journal Title

      J Psychiatr Res

      Volume: 92 Pages: 108-118

    • DOI

      10.1016/j.jpsychires.2017.03.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enrichment of deleterious variants of mitochondrial DNA polymerase gene (POLG1) in bipolar disorder2016

    • Author(s)
      Kasahara T, Ishiwata M, Kakiuchi C, Fuke S, Iwata N, Ozaki N, Kunugi H, Minabe Y, Nakamura K, Iwata Y, Fujii K, Kanba S, Ujike H, Kusumi I, Kataoka M, Matoba N, Takata A, Iwamoto K, Yoshikawa T, Kato T
    • Journal Title

      Psychiatry and Clinical Neurosciences

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      doi: 10.1111/pcn.12496

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Exome sequencing in the knockin mice generated using the CRISPR/Cas system2016

    • Author(s)
      4.Nakajima K, Kazuno A, Kelsoe J, Nakanishi M, Takumi T, Kato T
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 34703

    • DOI

      10.1038/srep34703

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Remarks] 精神疾患動態研究チーム

    • URL

      http://www.brain.riken.go.jp/labs/mdmd/

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-01-28  

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