2019 Fiscal Year Annual Research Report
Connectmics analysis of functional synapses by microwave rapid freezing method
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17K08525
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| Research Institution | Meiji Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
中舘 和彦 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (80372895)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | シナプス / コネクトミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、視覚野神経可塑性の変化を単一ニューロン上に分布する全スパインを網羅的に解析することで，これまで未解析である神経細胞の入力依存的変化を明らかにすることを目的としている。
これまで解析を行った単眼遮蔽にともなう入力バランスの変化を受けた細胞の同定するためのマーカー検索を行った。単一細胞体としては核内発現タンパク質であるcFosを始めZif268、CREB、FosBを中心に検討した。また、入力変化に伴うス パインでの発現変化のマーカーとしてArcとDrebrinを中心に検討してきた。各マーカーの免疫組織学的解析により、単眼遮蔽の効果を 反映することを示すことが可能となった。
また、このマーカーを解析する過程で、Drebrinのノックアウトマウスを用いた解析を新たに導入した。正常発達個体への単眼遮蔽にともなう視覚野神経細胞の変化とDrebrineノックアウト個体への単眼遮蔽での視覚野神経細胞の受容の差異を検討することで、スパインの形成と生理学的変化を明らかにした。まだ解析個体数が少なく正確なデータ解析まで進んでいないが、網羅的解析への礎が完了した。また、発達に伴うraftの解析を行ってきたが、視覚野神経可塑性能の変化と同一な変化をしていることを明らかにした。この解析結果から、これまで未知であったスパイン上での受容体密度変化ならびに受容体分布変化を解析することが可能となる可能性を示すことができた。以上の結果から、これまで入力依存的に発現するマーカーとともに細胞膜での変化を細胞単位で解析することが可能となった。
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