2017 Fiscal Year Research-status Report
社会挫折ストレスによるミクログリア活性化を担う遺伝子発現制御機構の解明
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17K19457
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
古屋敷 智之 神戸大学, 医学研究科, 教授 (20362478)
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2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 薬理学 / 神経科学 / ストレス / ミクログリア / エピゲノム制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
うつ病など精神疾患の発症には遺伝因子に加え環境因子が関わる。近年、組織恒常性破綻が自然免疫分子を介し炎症を惹起することが示唆されている。研究代表者らは、マウスの社会挫折ストレスを用い、反復ストレスが自然免疫分子を介して内側前頭前皮質（mPFC）のミクログリアを活性化し、炎症関連分子を介し抑うつ行動を誘導することを示した。これらの長期的な脳機能変化には転写・エピゲノム制御の関与が示唆されている。そこで、本研究では、反復ストレスによるmPFCミクログリア活性化、神経細胞の機能・形態変化、抑うつ行動を担う転写・エピゲノム制御因子を同定し、これらの因子の段階的な活性化機構を解明し、エピゲノム変化との関係も示す。以上の方法により、反復ストレスによるミクログリアの長期的な機能変化を担う遺伝子発現制御ネットワークを解明し、ストレスが関わる精神疾患の新たな創薬標的を提言する。
平成29年度には、mPFCと側坐核のミクログリアの網羅的遺伝子発現解析により、複数の転写因子の発現が反復ストレスにより自然免疫分子依存的に変化することを見出した。さらに、初代培養ミクログリアにおいて自然免疫分子刺激により同様に発現変化する転写因子を絞り込み、当該転写因子のレポータープラスミドや発現を制御するプラスミドの構築を始めた。さらに、学外研究機関との共同研究により、特定脳領域の少数細胞のエピゲノム解析技術と遺伝子発現変化の機能ネットワーク解析のためのin silico技術を立ち上げた。
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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
本研究の主目的である、反復社会挫折ストレスによるミクログリア活性化・プライミングを担う転写・エピゲノム制御因子について、mPFCミクログリア選択的な網羅的遺伝子発現解析で候補を同定し、初代培養ミクログリアを用いてさらなる絞り込みを行っている。さらに、これらの転写因子の一部についてはレポーターや発現制御のためのプラスミドの構築を始めている。また、転写・エピゲノム制御因子の機能を調べる上で不可欠となる、特定脳領域のミクログリアのエピゲノム解析技術やそれに付随するin silico解析技術を立ち上げた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、昨年度に作成した転写因子の活性レポーターや発現制御のためのプラスミドの有用性を初代培養ミクログリアで確認し、当該転写因子が自然免疫分子による炎症関連分子の発現制御や貪食能誘導に関与するかを調べる。有望な結果が得られた場合は、マウス個体のmPFCミクログリアに適用し、反復ストレスによるミクログリア活性化、神経細胞の機能・形態変化、情動変容に当該転写因子が関与するかを調べる。並行して、反復ストレスに供したマウスのmPFCミクログリアのエピゲノム解析を行い、スーパーエンハンサー領域を同定し、当該領域への転写因子の結合や反復ストレスによる変化を調べる。またmPFCミクログリアにおける転写因子の発現を制御し、反復ストレス後のmPFCミクログリアのエピゲノム状態や遺伝子発現プロファイルに与える影響を調べる。これらの手法により、反復ストレスによるmPFCミクログリア活性化・プライミングを担う遺伝子発現制御ネットワークに迫る。
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| Causes of Carryover |
当初の予定よりも少ないサンプル数で、反復ストレスによるmPFCミクログリア活性化・プライミングに伴う転写・エピゲノム制御因子を絞り込むことができた。また、平成29年度の検討によりエピゲノム解析の高感度化が実現し、次世代シーケンスに用いるサンプル数・量が減少した。これらの効率化により、より有効な経費の使用が可能となった。
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