2018 Fiscal Year Research-status Report
発達期小脳神経回路形成に関わるミクログリア依存的メカニズムの解明
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17K07058
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
河村 寿子 (中山寿子) 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (70397181)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ミクログリア / 小脳 / 神経回路形成 / 発達 / プルキンエ細胞 / 登上線維 / シナプス再編成 / パッチクランプ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
発達期の小脳皮質ではプルキンエ細胞にシナプス入力する登上線維が複数本から一本になる現象が起こる。本研究課題は、この登上線維の一本化の過程に、脳の免疫細胞であるミクログリアがどのように関与するを明らかにすることが目的である。平成29年度までの研究から、登上線維の単一支配化にミクログリアが必要であり、特に生後2週目にプルキンエ細胞への抑制性シナプス伝達を促進することを介して登上線維の単一支配化に関与することを示す実験結果が得られていた。
平成30年度には、研究結果を論文として公表するための追加実験を行った。ミクログリアの分化と生存に必須なCsf1rをIba1陽性細胞で特異的に欠損させて作成したミクログリア欠損マウスの小脳皮質で、ミクログリア以外の構成細胞に変化が生じていないかを確かめるために、細胞特異的マーカーで免疫染色した。その結果、ミクログリア欠損マウスの分子層厚に僅かな減少が認められたものの、主な構成細胞（プルキンエ細胞、顆粒細胞、分子層抑制性介在ニューロン、ゴルジ細胞、バーグマン細胞）の分布および密度に変化は認められなかった。また、抑制性シナプス終末をVGAT抗体で可視化したところ、染色強度の有意な減弱が認められた一方、プルキンエ細胞層における密度には有意差はなかった。ゆえに、ミクログリア欠損マウスで認められた抑制性シナプス伝達の減弱は、シナプス密度ではなく伝達機能の変化を反映すると考えられた。
平成30年度には所属機関を異動したため実験環境の整備などで研究の遂行が滞った時期もあったものの、Nature Communications誌での論文発表に至ることができた。また、コールドスプリングハーバー国際神経会議（淡路）、第9回 アジア・オセアニア生理学会連合大会 第96回 日本生理学会大会 合同大会（神戸）にてポスター発表し研究成果を公表した。
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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
平成30年度には所属機関を異動したため、研究環境の整備や新たな実験系の立ち上げなどで本研究課題の遂行が滞った部分も否めない。しかしながら、研究成果を論文発表することができた点は評価したい。ゆえに、総合的に判断しておおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は、発達期の小脳皮質でミクログリアが抑制性シナプス伝達を修飾する際に関与する分子を明らかにするための実験を行う。準備実験によって、シナプス刈り込み時期の小脳皮質においてミクログリアで選択的な蛋白発現を認めた分子が得られているので、その候補分子の抑制性シナプス伝達への急性作用を電気生理学的に解析する。その他、発達期の野生型マウスおよびミクログリア欠損マウス小脳に候補分子や候補分子の機能阻害抗体を慢性投与する実験を行い、プルキンエ細胞への抑制性シナプス入力と登上線維の刈り込みがどのような影響を受けるかを調べる実験も行う。平行して、ミクログリアによる抑制性シナプス伝達の修飾が、小脳皮質以外の脳部位でも認められる現象であるかを検討する実験も行う。
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| Causes of Carryover |
平成30年度は研究機関を異動したため、研究の遂行が一時的に滞ったことが繰越金発生の理由と考えられる。新しい所属機関での研究環境が整ったため、繰越金を含め平成31年度には全額を、試薬、実験動物などの物品および成果報告のための学会参加費用として使用する。
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