脳のアンチエイジングを目指した小頭症責任遺伝子ＡＳＰＭの神経幹細胞活性化機能解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K01722
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 丹藤 創 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80423870)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊東 恭子 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80243301)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 加齢・老化 / ASPM / 神経幹細胞 / MRI

Outline of Annual Research Achievements

1) 成体神経幹細胞活性におけるAspm機能：BrdU染色、免疫染色（神経幹細胞、未熟・成熟神経細胞、グリア細胞などのマーカー、増殖因子、転写因子）を用いて、海馬歯状回顆粒細胞下帯（SGZ）における神経幹細胞の増殖・分化動態を解析した。生後10週齢、30週齢では、Aspmノックアウト（KO）、Aspm野生型（WT）の間で、神経幹細胞増殖活性、未熟神経細胞、グリア細胞への分化に有意差はなかった。40-50週齢、70-80週齢、100週齢の高齢マウスを用いて解析を継続しており、加齢脳において神経幹細胞活性化に及ぼすAspm機能に関して有意な結果が得られてきている。
2) in vivo MRIによる脳の時空間的変化と組織学的検証：Aspm KO、Aspm WT、雌雄の4群でMRI（T2強調画像、拡散テンソル画像）を生後3週齢、10週齢で施行した。拡散テンソル画像から算出されたFA値は、生後3週齢、10週齢において、Aspm KOでは、Aspm WTに比し、大脳白質、外包、内包、海馬采で有意な低下をみた。Aspm WTでは、脳成熟とともに大脳皮質のFA値は減少したが、Aspm KOで変化はみられなかった。同週齢において、脳組織のBodian染色、髄鞘染色を用いて細胞密度、神経突起の性状に関して組織計測学的解析を施行し、神経突起の走行（垂直方向・水平方向）、突起形状、束形成などの変化がFA値に影響を与えることが明らかになり、論文作成中である。
3) 行動表現型解析：Aspm KO、Aspm WTマウス（生後15週齢と50週齢）において、高架式十字迷路、IntelliCageを用いて、学習機能、社会行動、不安行動などを解析し、Aspm KOに伴う行動表現型からみたAspm機能を解析する予定で、予備実験を施行中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

AspmKO、AspmWTマウスの加齢変化を解析するために、当該マウスの繁殖・維持に物理的な時間を要したため、解析がやや遅れている。現在、サンプルがほぼ取得できたので、今後、集中的に解析を実行する。

Strategy for Future Research Activity

1) 生後の脳発達におけるAspmの機能解析：AspmKO、AspmWTマウスを用いて、40-50週齢、70-80週齢、100週齢で、海馬歯状回顆粒細胞下帯（SGZ）における神経幹細胞の増殖・分化動態を解析する。さらに、SGZからRNAを回収し、神経幹細胞の活性・分化に関連する遺伝子群の発現解析を行い、老化脳において、Aspmが神経幹細胞の活性に及ぼす機能を明らかにする。
2) 行動実験：AspmKO、AspmWTマウス（生後15週齢と50週齢）において、高架式十字迷路、IntelliCageなどを用いて、学習機能、社会行動、不安行動などを解析し、AspmKOに伴う行動表現型を解析する。