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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Visualization of maternal separation memory engram and retrieval by activating positive memory engram

Research Project

Project/Area Number 15H04671
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

西 真弓  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (40295639)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀井 謹子  奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (80433332)
東 超  奈良県立医科大学, 医学部, 学内講師 (90326322)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords記憶の痕跡 / 光遺伝学 / 幼児虐待 / c-fos遺伝子プロモーター / ストレス
Outline of Annual Research Achievements

虐待など幼少期養育環境の劣悪化によるストレスが、成長後の脳の機能・構造に重大かつ継続的な問題を引き起こすことが報告されている。しかし、幼少期のストレスが脳のどの部位に記憶の痕跡として残され、生涯にわたって行動に影響を及ぼすのかは未だ解明されていない。本研究では、幼児虐待の動物モデルの一つである母子分離マウスを用い、母子分離ストレスによって活性化する神経細胞を非可逆的にラベルし、成体において母子分離記憶の痕跡をオプトジェネテイクスを用いて再活性化することにより、母子分離記憶を想起することが出来るかを検討し、「虐待は繰り返される」という概念の分子基盤を明らかにし、劣悪な幼少期養育環境が精神神経疾患等を引き起こすメカニズムの解明を目指す。平成27年度に引き続き、c-fos promoter-tTA-TRE-Creマウスの作製を試み、c-Fosの免疫組織化学で見られたのと同じ領域でtTA、Creの発現が見られるかの検討を進めた。一方、虐待が繰り返されるかについて、母子分離を受けた雌マウスを通常通り飼育し、正常雄マウスと交配して妊娠・出産させる実験を行なった。生後2~3日までに約85%の子マウスが死亡することを見出した。その原因を調べるため、出産の前日からビデオ撮影によって母マウスの養育行動を撮影して解析した結果、母子分離を受けた雌の巣作り、仔運び、licking等の養育行動がコントロールの母マウスに比して有意に低下することを見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上記研究実績の概要のところで示したマウスを用いて母子分離を行い、c-Fosの免疫組織化学で見られたのと同じ領域でtTA、Creの発現が見られるかの検討を進めている。また、虐待が繰り返されるかについて、母子分離を受けた雌マウスを通常通り飼育し、正常雄マウスと交配して妊娠・出産させる実験を行なった。生後2~3日までに約85%の子マウスが死亡することを見出した。その原因を調べるため、出産の前日からビデオ撮影によって母マウスの養育行動を撮影して解析した結果、母子分離を受けた雌の巣作り、仔運び、licking等の養育行動がコントロールの母マウスに比して有意に低下することを見出した。

Strategy for Future Research Activity

CreリコンビネースによってloxPに挟まれたStopコドンがはずれ、ChR2-mCherryが発現するコンストラクトをRosa26遺伝子座にノックインしたTgマウス(RBRC05158)を理研バイオリソースセンターから入手し、上記のマウスと交配させる。テトラサイクリン類似化合物のドキシサイクリン(Dox)オフの状態においてc-fos遺伝子プロモーター制御下でChR2-mCherryを非可逆的に発現するTgマウスを作製する。予め、Doxオン/オフによってc-fos遺伝子の発現が調節されるかについて、マウスに急性拘束ストレスを負荷し、c-fosが顕著に増強することがわかっている視床下部の室傍核において、mCherryを指標にして検討する。また、このTgマウス作製と並行して、母子分離を経験した雌マウスを野生型の雄と交配させ、母子分離を経験したマウスが母親になった際の養育行動(仔運び、巣作り、licking等の行動)を詳細に解析する。

  • Research Products

    (19 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Detection of Nitric Oxide Induced by Angiotensin II Receptor Type 1 Using Soluble Guanylate Cyclase beta1 Subunit Fused to a Yellow Fluorescent Protein, Venus.2017

    • Author(s)
      Tsuji Y, Ozawa K*, Komatsubara T, Zhao J, Nishi M, Yoshizumi M.
    • Journal Title

      J Fluoresc

      Volume: 27 Pages: 399-405

    • DOI

      10.1007/s10895-1968-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural Reconstruction of the Perivascular Space in the Adult Mouse Neurohypophysis during an Osmotic Stimulation.2017

    • Author(s)
      Nishikawa K, Furube E, Morita-Takemura S, Horii-Hayashi N, Nishi M, Miyata S.
    • Journal Title

      J Neuroendocrinol

      Volume: 29 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1111/jne.12456

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Long-term effects of maternal separation on reward seeking and dopamine D1 receptor expression via DNA methylation in female mice.2017

    • Author(s)
      Sasagawa T, Horii-Hayashi N, Okuda A, Hashimoto T, Azuma C, Nishi M*
    • Journal Title

      Neurosci Lett

      Volume: 641 Pages: 33-39

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2017.01.025

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of early life adverse experiments on the brain: implications from maternal separation.2017

    • Author(s)
      Nishi M*, Sasagawa T, Horii-Hayashi N
    • Journal Title

      Nihon Yakurigaku Zasshi

      Volume: 149 Pages: 72-75

    • DOI

      10.1254/fpj.149.72

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Insights from extracellular matrix studies in the hypothalamus: structural variations of perineuronal nets and discovering a new perifornical area of the anterior hypothalamus.2017

    • Author(s)
      Horii-Hayashi N*,Sasagawa T,Nishi M
    • Journal Title

      Anatomical Science International

      Volume: 92 Pages: 18-24

    • DOI

      10.1007/s12565-016-0375-5

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Bioinspired Design of a Polymer Gel Sensor for the Realization of Extracellular Ca2+ Imaging.2016

    • Author(s)
      Ishiwari, F, Hasebe H, Matsumura S, Hajjaj F, Horii-Hayashi N, Nishi M, Someya T, Fukushima T*
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 6 Pages: 24275

    • DOI

      10.1038/srep24275

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Bone marrow stromal cell sheets may promote axonal regeneration and functional recovery with suppression of glial scar formation after spinal cord transection injury in rats.2016

    • Author(s)
      Okuda A*, Horii-Hayashi N, Sasagawa T, Shimizu T, Shigematsu H, Iwata E, Morimoto Y, Masuda K, Koizumi M, Akahane M, Nishi M, Tanaka Y
    • Journal Title

      J Neurosurgery Spine

      Volume: 26 Pages: 388-395

    • DOI

      10.3171/2016.8. SPINE16250

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] マウス脳に新たに同定した前視床下部脳弓周囲野PeFAHと情動神経回路の関わり2016

    • Author(s)
      堀井謹子、笹川誉世、西真弓
    • Journal Title

      BIO Clinica

      Volume: 31 Pages: 76-81

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 視床下部新領域PeFAHの機能2017

    • Author(s)
      堀井謹子、笹川誉世、並河知宏、西真弓
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [Presentation] Quantitative changes of hippocampal selenium and plasma protein carbonyl in mice after maternal separation2017

    • Author(s)
      Cho Azuma, Takayo Sasagawa, Takeshi Minami, Mayumi Nishi
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [Presentation] 幼少期ストレスが嗜好性食餌に対する報酬行動に及ぼす影響について2016

    • Author(s)
      笹川誉世、堀井謹子、西真弓
    • Organizer
      第92回日本解剖学会近畿支部学術集会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-11-27
  • [Presentation] Part 1: Effects of early life adverse experiences on the brain: Implications from maternal separation in rodents. Part 2: Neural networks between a newly identified perifornical area of the anterior hypothalamus and lateral septum: Chemogenetic investigations for physiological roles of urocortin3/enkephalin co-expressing neurons.2016

    • Author(s)
      Mayumi Nishi
    • Organizer
      3rd IBRO-APRC Advanced School of Neuroscience 2016.
    • Place of Presentation
      MALAYSIA
    • Year and Date
      2016-11-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 幼少期ストレスが嗜好性  食餌に対する欲求行動へ与える影響について2016

    • Author(s)
      笹川誉世、堀井謹子、並河知宏、西真弓
    • Organizer
      第43回日本神経内分泌学会学術集会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2016-10-14 – 2016-10-15
  • [Presentation] 視床下部の新たな機能―脳弓周囲野が制御する行動―2016

    • Author(s)
      堀井謹子、笹川誉世、並河知宏、西真弓
    • Organizer
      第43回日本神経内分泌学会学術集会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2016-10-14 – 2016-10-15
  • [Presentation] 幼少期ストレスが嗜好性食餌に対する欲求行動へ与える影響について2016

    • Author(s)
      笹川 誉世、堀井-林 謹子、西 真弓
    • Organizer
      第25回日本行動神経内分泌研 究会
    • Place of Presentation
      熱海
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-15
  • [Presentation] ペリニューロナルネット研 究から見えてきた臨界期の時空間パターンと視床下部細胞外マトリ クスの多様性2016

    • Author(s)
      堀井謹子、笹川誉世、並河知宏、西真弓
    • Organizer
      第57回日本組織細胞化学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-09-03 – 2016-09-04
  • [Presentation] 幼少期ストレスによる食物嗜好性行動への影響について2016

    • Author(s)
      笹川 誉世、堀井-林 謹子、奥田 哲教、西 真弓
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 視床下部領域脳弓周囲野-外側中隔神経回路の役割:ウロコルチン3/エンケファリン共発 現ニューロンの薬理遺伝学的解析2016

    • Author(s)
      堀井 謹子、笹川 誉世、並河 知宏、西 真弓
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Remarks] 奈良県立医科大学 第一解剖学講座

    • URL

      http://www.naramed-u.ac.jp/~1ana/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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