2019 Fiscal Year Annual Research Report
The role of ionotropic glutamate receptor subunits GluK3 in anxiety-like behavior
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17K14960
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
飯田 和泉 (渡辺和泉) 新潟大学, 医歯学系, 助教 (80751031)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | GluK3 / 不安 / グルタミン酸受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオンチャネル型グルタミン酸受容体にはAMPA型、NMDA型、カイニン酸型受容体の3種類があり、AMPA型とNMDA型受容体は記憶学習に必須であることが明らかにされた。一方のカイニン酸型受容体は、プレとポストシナプスの両方に局在するが、シナプス伝達への寄与は少ないと考えられてきた。近年になり、徐々にカイニン酸型受容体と精神疾患との関連性がヒトで報告され始め、カイニン酸型受容体の重要性や精神疾患への関与が見直されている、しかしながら、カイニン酸型受容体の機能解析を行った研究は少なく、遺伝子改変マウスを用いて情動などの精神状態を調べた研究もほとんどない。申請者は、カイニン酸型受容体サブユニット欠損マウスを作製し解析してきた。その過程で、GluK3 サブユニット欠損マウスの不安行動に異常があることを見いだした。
本研究課題では、GluK3を介した不安制御神経回路を同定するために、機能未知であるGluK3の分子動態を詳細に調べた。大脳皮質培養神経細胞でGluK3はグルタミン酸及びGABA刺激によって細胞膜表面発現が変化し、ドーパミン受容体セロトニン受容体アンタゴニストでは変化しないことから、GluK3は興奮性と抑制性刺激によって制御される分子であることが明らかとなった。扁桃体は、不安において中枢の働きをしており、扁桃体と前頭前野の神経接続は、不安と抗不安の双方の神経応答を担う。そこでGluK3は前頭前皮質に強く発現することから、GluK3欠損マウスの前頭前皮質における分子変化を確認したところ、興奮性と抑制性分子の発現量が変化していた。これらのことから本研究課題で、GluK3を介し不安制御する脳領域に、前頭前皮質が候補領域となる可能性を見出した。今後は前頭前皮質に着目し、GluK3を介した不安制御を証明することを目指す。
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