2017 Fiscal Year Research-status Report
Neural circuit development regulated by doublecortin-like kinases
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17K07044
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
古泉 博之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10334335)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 発達障害 / 衝動性 / 神経回路 / ドーパミン神経系 / 軸索伸長 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダブルコルチンキナーゼ DCLK1及びDCLK2は、ADHD（注意欠陥・多動性障害）や統合失調症などの発達障害や精神障害と関連することが示唆されている。一方、私の作製したDclk1/Dclk2ダブル欠損マウスは網羅的行動解析の結果、野生型マウスに比べ、台からの飛び降り行動の頻度が増加（衝動性が亢進）していることが示唆されていた。本研究ではDCLK1/2 がどのようにして高次脳機能の制御や病態に関わるのかを明らかにすることを目指す。衝動性の制御には、ドーパミンなどのモノアミン神経系の関与が示唆されている。これまでに前頭前皮質においてドーパミン神経線維の染色（チロシンハイドロキシラーゼ（TH）に対する抗体による免疫染色）により、ダブル欠損マウスでは神経線維の密度が減少しているというプレリミナリーなデータを得ていた。今年度はこのデータを確証するために、行動解析に用いたものと同年齢（６~７ヶ月齢）の雄マウスの野生型３匹、ダブル欠損マウス３匹より、脳の固定サンプルを準備し、詳細に解析を行った。まず前頭前皮質におけるTHの染色を行った結果、ダブル欠損マウスでは野生型に比べ、神経線維の密度が70％に減少していることが明らかになった。さらに中脳の腹側被蓋野、黒質緻密部においてドーパミン作動性神経細胞の数を調べたところ、ダブル欠損マウスでは野生型に比べ、有意な差は見られなかった。以上の結果から、DCLK1/2がドーパミン作働性神経細胞の他の脳部位への軸索の伸長に関与していることが予想された。また、一つの可能性としてドーパミン神経系の異常が、ダブル欠損マウスの行動異常に関与するかもしれないことが考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
同腹のDclk1/Dclk2ダブル欠損マウスおよび野生型の雄を得るために、ダブルヘテロマウス同士をかけ合わせていたために、予想以上に時間がかかった。そこで現在は、同腹の仔を得るようなかけ合わせとともに、より多くのダブル欠損マウスを得ることが可能なかけ合わせ（Dclk1-/- ;Dclk2+/-とDclk1+/-; Dclk2-/-、Dclk1-/-; Dclk2-/-とDclk1+/-; Dclk2+/-）を行い、サンプルの産出確率を上げている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、ダブル欠損マウスで異常の見られたドーパミン神経回路部位においてドーパミン伝達に異常があるか調べるために、各脳部位におけるドーパミン量を測定する。さらに、やはり衝動性に関与しているとされているセロトニン神経系についても同様に解剖学的、生化学的解析を行い、ダブル欠損マウスで起きている神経回路の変化の有無を明らかにする。また衝動性の亢進がドーパミン神経系の異常によるものなのか明らかにするためには、ドーパミン作動性神経細胞特異的にDclk1やDclk2を欠損させる必要がある。そのためにDat-Creマウス (ドーパミン作働性神経細胞で特異的にCreを発現する)およびDclk1のコンディショナルノックアウトマウスのかけ合わせを開始する。行動解析についてはまだダブル欠損マウスでしか行っておらず、もしDclk1欠損マウスやDclk2欠損マウスにおいて同様の行動異常や神経回路の異常がみられるのであれば、実験も比較的簡単になるので、それぞれの欠損マウスで衝動性の亢進がみられるか検証を行う。
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| Causes of Carryover |
研究代表者の所属移動が生じたために、次年度の研究室のセットアップを考慮し、一部の消耗品などの研究費の使用を次年度に繰り越した。当初の計画通り消耗品の購入の他、一部、セットアップに必要な機器の購入に充てる。
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