2018 Fiscal Year Research-status Report
成体脳海馬神経新生における酸感受性イオンチャネルASIC1aの役割
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16K06997
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
熊本 奈都子 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (30467584)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鵜川 眞也 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (20326135)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 成体脳神経新生 / ASIC1a |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当教室で作出した、ASIC1aの内在性プロモーターによりタグ融合ASIC1a蛋白質(TagRFP-HA-ASIC1a)を発現するKIマウス(ASIC1a KIマウス)を用いた、ASIC1aの神経新生における発現時期の蛋白質レベルの解析では、神経新生中期（DCX陽性の未成熟ニューロン）での発現は認められたものの、神経新生初期の神経幹細胞や神経前駆細胞（GFAP陽性細胞、nestin陽性細胞、Tbr2陽性細胞）での発現は認められなかった。そこで、今年度はTSAシステムによるシグナル増感や、脳組織の固定条件の検討などを行い、nestin陽性細胞やTbr2陽性細胞の一部でもASIC1a蛋白質が発現していることが確認できた。In situ hybridizationを用いたmRNAレベルの解析でも新生ニューロン誕生初期から発現が認められ、神経新生初期からASIC1aが発現することがｍRNAレベル、蛋白質レベルで認められた。
次に、神経新生初期に起こる神経幹細胞や神経前駆細胞の増殖にASIC1aが関与するかを調べた。BrdUアッセイを使って、ASIC1a ノックアウトマウス（ASIC1a KOマウス）を野生型マウスの海馬神経幹細胞・神経前駆細胞の増殖を比較したところ、ASIC1a KOマウスにBrdUを腹腔内投与した２時間後の海馬歯状回でのBrdU陽性細胞の数は野生型と比較して多かったことより、ASIC1a KOマウスでは神経幹細胞・神経前駆細胞の増殖が亢進していることが示唆された。
KIマウスにおけるASIC1a蛋白質の細胞内局在を調べたところ、神経新生初期では細胞質全体に局在を認めた。神経新生後期では、細胞体での局在は認めたが、シナプス後膜での局在は確認できなかった。
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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
ASIC1aは神経新生初期から発現し、初期では神経幹細胞・神経前駆細胞の増殖への関与を示唆する所見が得られた。ASIC1aはシナプス小胞から神経伝達物質とともに開口放出された水素イオンをシナプス後膜にて受容することで、シナプスの可塑性に関与している、との報告があるため、神経新生後期ではシナプス形成に関与する可能性が高い。ASIC1a KIマウスの免疫組織染色でもASIC1a 蛋白質は新生ニューロンのシナプス後膜に検出されると考えられたが、現在のところ、検出できていない。ASIC1a蛋白質のシナプス後膜での発現量が免疫染色での検出感度以下であると考えられるため、シナプス結合(回路構築)に果たすASIC1aの役割を、より検出感度の高い電気生理学的解析にて検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
ASIC1aの神経新生初期での役割について、ASIC1a KOマウスでのKi67陽性細胞数の変化、各種ステージのマーカーの陽性細胞の変化を調べ、神経前駆細胞の分化へのASIC1aの役割を検討する。神経新生後期の役割については、ASIC1a KOマウスを用い、あるいはASIC1a-shRNAを発現するレトロウイルスを成体マウス海馬歯状回に打ち込み、新生ニューロンでのASIC1aの発現を抑制して嗅内皮質由来の貫通線維と海馬新生ニューロンとのシナプス形成の開始時期と成熟度の変化を電気生理学的に調べる。また、ASIC1a KIマウスはCre/loxPシステムによりASIC1aのノックアウトもできるため、新生ニューロン特異的プロモーター制御下でCreを発現するトランスジェニックマウスと交配し、コンディショナルノックアウトマウスを現在作出中であり、十分な数が得られたら、記憶や空間学習能力を行動学的解析にて調べる。
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| Causes of Carryover |
既存の神経回路への新生ニューロンの組み込みへのASIC1aの影響を調べる電気生理学的解析に使用するASIC1a KOマウスが、母親の喰殺や育児放棄が続き、十分なマウスを確保するのに時間を要したため、解析に使用する阻害剤、ガラス電極などの購入が予定より少なかった。
ASIC1a KOマウスを用いた電気生理学的解析に必要な試薬、ガラス電極を購入する。
また、ASIC1aコンディショナルノックアウトマウスの行動解析に必要な物品を購入し、マウスの飼育費にも充てる。
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Research Products
(1 results)
