2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of operation principle of glial assembly
| Project Area | Glial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders |
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| Project/Area Number |
25117003
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
小泉 修一 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10280752)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 啓 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (00311192)
粟崎 健 杏林大学, 医学部, 教授 (60359669)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | アストロサイト / シナプス再編 / ネットワーク / Ca2+ / アロディニア / ショウジョウバエ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グリアアセンブリの動作原理を明らかとする目的から、これまでアストロサイトアセンブリによる（1）虚血体性獲得、（2）シナプス再編、を明らかとしてきた。本年は、シナプス再編の鍵分子である、アストロサイトの代謝型グルタミン酸受容体5（mGluR5)がシナプス再編に必須であること、また本受容体の発現制御メカニズムに関する研究を行った。
神経障害性疼痛では、一次体性感覚野（S1)で、アストロサイト依存的なシナプス再編が起き、これにより触覚回路と疼痛回路の混線により、触覚が疼痛と感じられる「アロディニア」が誘導される。このシナプス再編のトリガーとなる分子として、普段はアストロサイトには存在しないmGluR5の発現を見いだした。本年はこのmGluR5を欠損した動物を用いた解析を行った。
アストロサイト特異的mGluR5欠損の作成は、Glast-CreマウスとFlox-mGluR5マウスを交配することで行った。本アストロサイト特異的mGluR5欠損動物では、シナプス新生因子の産生、シナプス再編、及びアロディニアが消失した。つまり、アストロサイトのmGluR5が、神経回路の混成、痛みの表出という、脳機能を制御していることが明らかとなった。S1アストロサイトは、グリアアセンブリとして、シナプス再編を制御することで、脳機能を積極的にコントロールしていること、その分子メカニズムを明らかにすることができた。
またグリアサブタイプ特異的に発現する遺伝子の機能解析を進めたところ、グリア前駆体細胞系譜間に発生・分化を補完する機構が存在しているという予想外の結果を得た。一方で、脳神経系の成熟過程のアストロサイト様グリアの解析により、細胞骨格とECMの橋渡しをしている分子が脳成熟時のシナプス形成に必要であることを示唆する結果を得た。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Aberrant astrocyte Ca2+ signals “AxCa signals” exacerbate pathological alterations in an alexander disease model.2018
Author(s)
Saito, K., Shigetomi, E., Yasuda, R., Sato R., Nakano, M., Tashiro, K., Tanaka, KF., Ikenaka, K., Mikoshiba, K., Mizuta, I., Yoshida, T., Nakagawa, M., Mizuno, T., Koizumi, S.
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Journal Title
Glia
Volume: 66(5)
Pages: 1053-1067
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Transformation of neuroprotective astrocytes by microglia via P2Y1 receptor down-regulation2017
Author(s)
Shinozaki, Y., Shibata, K., Gachet, C., Ikenaka, K., Tanaka, KF., Koizumi, S
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Journal Title
Cell Rep.
Volume: 19 (6)
Pages: 1151-1164
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] he Circadian expression of Piezo1, TRPV4, Connexin26, and VNUT, associated with the expression levels of the clock genes in mouse primary cultured urothelial cells.2017
Author(s)
Ihara, T., Mitsui, T., Nakamura, Y., Kanba, M., Tsuchiya, S., Kir, S., Nakagomi, H., Sawada, N., Hirayama, Y., Shibata, K., Shigetomi, E., Shonozaki, Y., Yoshimura, M., Nakao, A., Takeda, M., Koizumi, S
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Journal Title
Neurourol Urodyn
Volume: 37（3）
Pages: 942-951
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Microglia-induced astrocytic P2Y1 receptor down-regulation causes astrocyte scar formation2017
Author(s)
Shinozaki, Y., Shibata, K., Shigetomi, E., Yoshida, K., Ikenaka, K., Tanaka, F, K., Koizumi, S.
Organizer
第60回日本神経化学会大会
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