2019 Fiscal Year Research-status Report
Regulatory mechanism of depression and anxiety via the control of axonal branch formation
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17K07086
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
島田 忠之 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生分野, 主席研究員 (80379552)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | うつ・不安 / セロトニン / FGFシグナル / ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
培養セロトニン神経細胞を用い、精製Neuritinを培地に添加したときに軸索分枝の数が増えることを見出した。さらに、FGF受容体の活性化阻害剤を培地に加えることで分枝の増加は抑えられ、Neuritinを添加していないときよりもさらに減少することが明らかとなった。また、培地中に精製FGFを加えることで、一部のFGFについては分枝を増加させることも明らかにした。これらのことから、セロトニン神経においても、FGFシグナルが軸索分枝の形成に関与していること、また、NeuritinはFGFシグナルを活性化することで軸索分枝の形成を促進すると考えられた。
さらに、マウス個体にFGF受容体の活性化阻害剤を慢性的に投与することにより、マウスにうつ・不安様行動を引き起こせることを見出した。これまでに明らかとなっているFGFシグナルによりセロトニン神経の軸索形成が促進されること、扁桃体におけるセロトニン神経の軸索密度の現象とうつ・不安様行動の促進とに相関関係があることと、この結果を総合すると、この事実は、Neuritin-FGFシグナルによるセロトニン神経の軸索分枝形成メカニズムが、個体におけるうつ・不安様行動を制御している可能性を示唆している。
また、これまでにストレス負荷、FGF受容体の活性化阻害剤投与により引き起こされるうつ・不安様行動の実験には、BALB/c系統のマウスを用いていたため、BALB/c系統のNeuritinノックアウトマウスを作成する戻し交配を進めていたが、10回の交配が終了したため、今後はBALB/c系統のNeuritinノックアウトマウスを用いた行動実験が可能となる。
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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
NeuritinとFGFシグナルとのかかわりによるセロトニン神経の軸索分枝形成、それに伴う個体のうつ・不安様行動の制御について明らかになりつつある。
BALB/c系統のノックアウトマウスを作成するための交配が終了したので、今後はこの系統が使えるようになる。
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| Strategy for Future Research Activity |
１、ストレス負荷により、扁桃体におけるNeuritinの発現量が変動するかをタンパク質レベルで明らかにする。
２、FGF受容体の活性化阻害剤投与マウスの扁桃体におけるセロトニン神経の軸索密度の変動を解析する。
３、BALB/c系統のNeuritinノックアウトマウスを用いて、うつ・不安様行動の変化を解析する。また、扁桃体におけるセロトニン神経の軸索密度が野生型と比較して変動しているのかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
BALB/c系統のノックアウトマウスを作成するための戻し交配を行ったため計画が一部遅れ、次年度使用額が必要となった。
次年度使用額は主にBLAB/c系統のノックアウトマウスの行動解析および組織学的な解析を行うために使用する。また、ストレス負荷によりNeuritinの発現量が変動するかをイムノブロットにより明らかにするための条件検討にもBALB/c系統のノックアウトマウスを使用するため、その解析にも使用する。
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