2017 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of synapse remodeling by glial assembly
| Project Area | Glial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders |
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| Project/Area Number |
25117006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡部 繁男 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 浩一 広島大学, 医歯薬保健学研究科(医), 教授 (00303272)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | グリア / シナプス刈込み / 神経回路発達 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生後発達早期のマウス大脳皮質の感覚野と小脳皮質を扱い、技術的には二光子顕微鏡法と電気生理学的手法を用いたシナプスリモデリングの評価を行った。平成29年度には錐体細胞の樹状突起スパインとミクログリアの個体レベルでの相互作用についてのin vivo imagingと脳透明化手法を組み合わせた解析を実施した。また小脳においてはミクログリア欠損が刈り込みに与える影響についてさらに解析を推し進めた。
（１）大脳皮質：ミクログリア細胞体からの距離に依存してスパイン動態が大きく変化し、大脳皮質を複雑なコンパートメントに分画すること、このコンパートメントの構造はミクログリアの規則的な配置によって決まり、他のグリア細胞は関与しないこと、このコンパートメントによって樹状突起はセグメントに区分され、特にスパイン動態の高い領域が繰り返し形成されることが明らかになった。大脳皮質でのスパインシナプスの強度とその密度を解析することで、樹状突起のセグメント毎に受け取るシナプス入力の強度は一定の値に維持されることが電子顕微鏡等による解析により示されており、シナプス入力を一定に保つシグナルとミクログリアによるシナプス入力を不均一化するメカニズムが拮抗して大脳皮質内で作用している事が明らかになった。
（２）小脳皮質： 登上線維の刈り込みへのミクログリアの関与を解析するため両者の共染色を行い、ミクログリアに内包された登上線維断片が観察されるかどうか解析した。その結果ミクログリア内に登上線維断片は観察されなかったため、ミクログリアは貪食以外の機序により登上線維を除去している可能性が示唆された。また、脳内ミクログリア密度が低下するCsf1r-cKOマウスで抑制性シナプスの機能が大幅に低下していることを明らかにした。この結果は、ミクログリアが抑制性シナプスの機能成熟を介してシナプスの刈り込みに影響を与える可能性を示唆する。
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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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Research Products
(34 results)
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[Journal Article] In vivo observation of structural changes in neocortical catecholaminergic projections in response to drugs of abuse2018
Author(s)
Morimoto, M. Tanaka, S., Mizutani, S., Urata, S., Kobayashi, K., Okae, S.
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Journal Title
eNeuro
Volume: 6
Pages: 5(1)
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Serotonin rebalances cortical tuning and behavior linked to autism symptoms in 15q11-13 CNV mice2017
Author(s)
Nakai, N., Nagano M., Saitow F, Watanabe W., Kawamura Y., Kawamoto A., Tamada K., Mizuma H., Onoe H., Watanabe Y., Monai H., Hirase H., Nakatani J., Inagaki H., Kawada T., Miyazaki T., Watanabe M., Sato Y., Okabe S., Kitamura K., Kano M., Hashimoto K., Suzuki H., Takumi、T.
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Journal Title
Science Advances
Volume: 3
Pages: e1603001
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Activation of mTORC1 signaling in cerebellar Purkinje cells causes cell death and hypertrophy of Purkinje cells.2017
Author(s)
Sakai, Y., Kassai, H., Nakayama, H., Nakao, K., Maeda, T., Hashimoto, K., Kano, M., Aiba, A.
Organizer
第40回 日本神経科学学会大会
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