2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of molecular mechanisms involved in the formation of functional neuronal network by neuron-microglia interaction
| Project Area | Glial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders |
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| Project/Area Number |
25117009
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
高坂 新一 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所, 名誉所長 (50112686)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
一戸 紀孝 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 微細構造研究部, 部長 (00250598)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | ミクログリア / マーモセット / スパイン / 自閉症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトを含む霊長類では、新生児期及び小児期にシナプスの急速な増大が生じ小児期にピークに達する。その後児童期、青年期、成人となる過程で神経活動依存的なシナプスの成熟に伴い必要なシナプスだけ残される「シナプス刈り込み」が起こり、成熟脳へと発達する。近年シナプスの形成・成熟にミクログリアが関与していることが示唆されているが、その詳細な機序は明らかにされていない。そこで本研究では、明確な刈り込みが観察されるマーモセットを用いて機能的な神経回路成熟に対するミクログリアの機能とその調節分子の解明を目指している。
我々はこれまでに、正常発達マーモセットの発達過程におけるミクログリアの挙動を解析し、前頭前皮質12野において生後2-3ヶ月齢でスパイン数及びミクログリア密度がピークになること、生後3ヶ月齢ではブートン状構造のミクログリア突起が多く観察されること、ブートン状構造ミクログリア突起と接するスパイン数が生後3ヶ月齢で最大になることなどを明らかにしている。また、胎生期バルプロ酸暴露自閉症様モデルマーモセットを作製し、ヒト自閉症症状を行動学的に再現できること、ニューロンのシナプス密度増加と刈り込み異常を見いだした。平成28-29年度はミクログリアの形態学的解析を詳細に行い、ミクログリア突起の形態異常、ブートン状構造突起数の減少などを明らかにした。ミクログリアの異常形態はヒト自閉症患者脳のミクログリアと類似しており、ミクログリアの機能低下が示唆された。ミクログリアの機能異常がシナプス除去に影響を与えている可能性が考えらたため、平成29年度はミクログリア機能関連分子の発現変化を免疫組織染色により解析した。さらに、マーモセット脳からのミクログリア単離法を確立し、取得されたミクログリアを用いて貪食能などの機能の変化を正常発達マーモセット由来ミクログリアと比較解析した。
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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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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Transgenic Monkey Model of the Polyglutamine Diseases Recapitulating Progressive Neurological Symptoms.2017
Author(s)
Tomioka I, Ishibashi H, Minakawa EN, Motohashi HH, Takayama O, Saito Y, Popiel HA, Puentes S, Owari K, Nakatani T, Nogami N, Yamamoto K, Noguchi S, Yonekawa T, Tanaka Y, Fujita N, Suzuki H, Kikuchi H, Aizawa S, Nagano S, Yamada D, Nishino I, Ichinohe N, Wada K, Kohsaka S, Nagai Y, Seki K
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Journal Title
eNuero
Volume: 28
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Microglia turnover with aging and in an Alzheimer's model via long-term in vivo single-cell imaging.2017
Author(s)
Fuger P, Hefendehl JK, Veeraraghavalu K, Wendeln AC, Schlosser C, Obermuller U, Wegenast-Braun BM, Neher JJ, Martus P, Kohsaka S, Thunemann M, Feil R, Sisodia SS, Skodras A, Jucker M
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Journal Title
Nat Neurosci.
Volume: 20
Pages: 1371-1376
DOI
Peer Reviewed
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