2018 Fiscal Year Annual Research Report
アルツハイマーモデル動物・辺縁系神経細胞の電気およびCa蛍光活動インビボ同時解析
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17H02223
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| Research Institution | Kanazawa Medical University |
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Principal Investigator |
加藤 伸郎 金沢医科大学, 医学部, 教授 (10152729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大森 治紀 京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (30126015)
小野 宗範 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (30422942)
山本 亮 金沢医科大学, 医学部, 講師 (30447974)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アルツハイマー病 / 認知症 / マウスモデル / 細胞内カルシウム / シナプス可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大脳皮質錐体細胞で細胞内アミロイド依存的にスパイク一発当たりの細胞内Ｃａイオン濃度増加が強化され、ADモデルに光刺激を与えるとCa増加が正常化されて認知症状も改善する、という以前の知見に立脚し、細胞レベルと行動レベルの結果をつなげて理解できるようにすることを目指している。
本年度はＡＤモデル動物と野生型マウスとの間での神経活動の差異を行動の差異と関連付けたうえで評価するための実験デザインを完成させた。具体的には、外科手術によりマウス海馬にアデノ随伴ウイルスを注入しGCamP6fを導入したのちに、モリス水迷路による行動実験を行い、その後、頭部固定下トレッドミル上で電気およびＣａ蛍光信号の同時計測を行うことで、動物の学習能力を評価したうえで、神経活動評価を行うことを可能にした。これまでの実験の結果から、学習行動に初期的障害があらわれる６－７か月齢のＡＤモデル動物では①海馬ニューロンの活動レベルが野生型に比べて亢進していること、②集合的Ｃａ蛍光信号の上昇相がＡＤモデル動物は野生型に比べて緩徐になっていること、が明らかとなった。これらの結果からＡＤモデル動物においては、海馬ニューロンの活動レベルが異常亢進している一方で、活動の同期レベルが低下していることが示唆された。ADモデル大脳におけるニューロン興奮性の亢進はこれまでのインビトロに並んでインビボでも確認することが出来た。これらの結果については神経科学学会および中部生理学会において発表した。
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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
行動実験と集合電位・集合的イメージングについては方法を確立して、順調に解析を進めている。その一方で、単一細胞レベルの実験については方法上改善すべき点をまだ抱えているため、おおむね順調とした。結果の一部を日本神経科学学会および中部生理学会において発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
海馬においてマルチチャネル記録を行い多数の神経細胞の活動レベルおよび同期レベルを計測する予定である。またＡＤモデル動物の神経活動レベル上昇の背景にある細胞メカニズムについても、in vivoでの細胞内電気記録による膜電位現象の解析および海馬ニューロンの形態学的解析により精査していく。加えて現在、ＡＤモデル動物の局所フィールド電位における異常についても、これまで得られた記録を詳細に解析することで明らかにしていきたいと考えている。
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