2018 Fiscal Year Research-status Report
思春期社会的ストレスが成熟後の社会行動に与える影響とその機序の解明
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17K08573
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
高柳 友紀 自治医科大学, 医学部, 講師 (10418890)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | オキシトシン / 思春期 / 社会行動 / 遊び |
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| Outline of Annual Research Achievements |
思春期の社会的遊びは社会性の発達に重要であるが、この神経基盤は明らかではない。これまでに、ラットの遊び行動時にオキシトシン産生ニューロンが活性化されること、遊びを阻害すると成体で社会的相互作用が阻害されることを示してきた。本研究の目的は、「思春期に遊びが阻害されると、オキシトシン神経回路が可塑的に変化して、成体で社会行動の障害が起こる」という仮説を検証することである。
オキシトシン産生ニューロンの投射先を探るために、オキシトシン遺伝子プロモーター制御下で蛍光タンパク質tdTomatoとDNA組換え酵素Flippaseを発現するトランスジェニックラットを作製し、ラインの選定を行った。オキシトシン産生ニューロンの存在する分界条床核、視床下部室傍核、視索上核の全てにおいて、オキシトシン産生ニューロンの90%程度でtdTomatoの発現が観察され、トランスジーンの特異的な発現が確認できた。現在、この動物に対して、Flippase依存的に膜移行性緑色蛍光タンパク質を発現するアデノ随伴ウイルスベクターを投与し、検討を始めている。
遊び行動におけるオキシトシンーオキシトシン受容体システムの機能を明らかにする目的で、CRISPR-Cas9系を用いてオキシトシン受容体遺伝子欠損ラットを作製し、ゲノム配列の確認を行ってラインの選定をした。また、この遺伝子欠損ラットにおけるオキシトシン受容体の発現を確認するため、ラット脳における受容体オートラジオグラフィマッピングの系を構築した。
さらに、遊び行動時に活性化されるオキシトシン産生ニューロンの役割解析のために、オキシトシンプロモーター制御下でヒト改変ジフテリア毒素受容体を発現するトランスジェニックラットを用いることを計画した。この動物に対して乳児期にジフテリア毒素を脳室内投与し、オキシトシン産生ニューロンが破壊される条件を検討した。
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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
今年度の主な計画は、オキシトシン産生ニューロンの投射先を同定するための遺伝子改変ラット作製とアデノ随伴ウイルスベクター投与の検討、オキシトシン-オキシトシン受容体系の機能を明らかにするための遺伝子改変ラットの作製とオキシトシン産生ニューロン破壊系の確立を行うことであった。これらは当初の計画通りおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度作製した遺伝子改変ラットとアデノ随伴ウイルスベクターを用いて、遊び行動時に活性化されるオキシトシン神経回路を同定する。さらに、人工受容体を用いて、同定したオキシトシン神経回路の活動を調節し、その効果を検証する。
遺伝子改変ラットを用いて幼少期にオキシトシン産生ニューロンを破壊し、幼少期の遊び行動と成体における社会行動が障害されるかを検証する。また、オキシトシン受容体アンタゴニストを幼少期に投与し、同様の検証を行う。さらに、オキシトシン受容体遺伝子欠損ラットにおいて、幼少期の遊び行動と成体における社会行動が障害されるかを検証する。
思春期に遊び行動を阻害されたラットにおいて、神経活動、ニューロン数、mRNA発現量を指標にして、成体でオキシトシン神経回路が抑制されるかを検証する。
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| Causes of Carryover |
平成30年度は、本研究の基礎となる組織化学的解析、遺伝子改変動物の作製が中心であり、実験動物・消耗品の購入費用が少なかったため、次年度使用額が生じた。次年度は、遺伝子組み換えラットを多数用いた実験を計画している。また、アデノ随伴ウイルスベクターを用いた実験も計画している。さらに、免疫染色も多く行う必要がある。次年度は、これらの実験のために必要な消耗品費や実験動物費として、使用することを計画している。
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