2015 Fiscal Year Research-status Report
遺伝薬理学を用いた前頭前皮質へのコリン作動性神経入力の解明
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15K08160
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
小田 哲子 東邦大学, 医学部, 講師 (90224237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
船戸 弘正 東邦大学, 医学部, 准教授 (90363118)
恒岡 洋右 東邦大学, 医学部, 助教 (50549011)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ムスカリン受容体 / Ｍ1 / 前頭前野 / 免疫多重染色 / 高次認知機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アセチルコリン作動性神経は中枢神経系に広く分布し、代謝型受容体（M1-M5）を介してワーキングメモリーや学習などの高次脳機能に深く関わっている。これらの受容体のうち、大脳皮質にはM1が最も多く存在している。今回の研究では、前頭前皮質においてM1を含有する神経細胞の同定とそれらの細胞におけるM1の細胞内局在分布を解析することを目的とした。その結果、ほぼすべての興奮性細胞の細胞体に一様な強陽性のM1免疫標識を認めた。一方、抑制性細胞では、興奮性細胞と同様の強陽性の細胞から弱陽性シグナルしか示さない細胞まで多様であった。さらにニューロピルでの検索も行った。興奮性細胞の多くの樹状突起幹と棘がM1免疫陽性であった。一方、抑制性細胞のおよそ50%を占めるパルブアルブミン(PV)陽性の樹状突起では、細胞体に近い基部を除いてM1の免疫陽性は観察されなかった。また、神経終末でM1免疫陽性を示すものは観察されなかった。従って、ほとんどの細胞がM1受容体を有するものの、その量や細胞内局在パターンは細胞グループ間で大きく異なっていることが明らかとなった。以上の結果から、M1を介するアセチルコリンの修飾メカニズムは興奮性細胞と抑制性細胞とでは異なる様式で作用することが示唆され、このM1受容体の細胞内局在分布の違いは、前頭前皮質で処理される高次機能におけるアセチルコリン作動性調節システムの基礎をなすものであると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請書の実験手法とは若干手法が異なるものの、基礎データとしてラット前頭前皮質の神経細胞におけるM1の局在分布を明らかにした。さらに、実験計画時では全く予期していなかった非神経細胞においてもM1免疫陽性を認め、この細胞の同定と細胞内局在の解析を現在進行中である。予想外のこの結果は、大脳皮質におけるアセチルコリンの修飾作用の理解に大きな進展を与えるものであると予想される。vglut2-IRES-Creマウスを用いた皮質内興奮性細胞の可視化とDREADDシステムによる前頭前皮質内回路の活性化実験に先立って、野生型マウスでの基礎データが必要となるが、今年度内には行えなかった。しかし、その実験に必要なvglut2-IRES-Creマウスと野生型マウスのコロニーは維持できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
先ずは、概要で示したラットのデータをまとめて報告する予定である。また野生型マウスでも基礎データを得ることを目標とする。その際に、遺伝子改変マウスを用いて皮質内興奮性細胞の可視化を試み、ラットの基礎データに比べてより詳細なM1の細胞内局在分布を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
上記のように非神経細胞においてもM1の局在が認められ、その細胞の同定と細胞内局在の解析に想定外の時間を要するなど、当初の計画の予想とは異なった状況が生じた。そのため若干の未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度分の研究費と合わせて試薬や実験動物のための費用として用い、上記した実験を遂行する予定である。
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Research Products
(1 results)
