2019 Fiscal Year Annual Research Report
The study for the developmental mechanism of sociality which is specific to mammalian species
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18H02356
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| Research Institution | Azabu University |
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Principal Investigator |
茂木 一孝 麻布大学, 獣医学部, 教授 (50347308)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
守口 徹 麻布大学, 生命・環境科学部, 教授 (10512006)
宮内 栄治 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (60634706)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 母子関係 / オキシトシン / 帯状回皮質 / 発達 / 社会行動 / 人工哺乳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は哺乳類動物の“社会適応性”が母性因子によって発達するメカニズム解明を目指す。申請者はこれまで社会性に重要なオキシトシン(OT)神経系の幼少期機能に着目し、幼若マウスの帯状回皮質におけるOT受容体（OTR）数は成長したマウスより多く、この部位へのOT分泌は何らかの母性因子によって促進されること、OT阻害剤を徐放する薄いシートを幼若期に帯状回皮質にインプラントすると成長後に社会性が低下することなどを見出してきた。今年度からは、この幼少期OT神経系以外の新たな神経系の探索も開始した。これまでの研究から母性行動時に機能する神経細胞は、幼少期に母性因子から影響を受けている可能性が極めて高い。この標的細胞を探索するため、Targeted Recombination in Active Populations (TRAP)遺伝子改変マウスを用意した。このマウスでは4-OHTという薬物存在下でのみ、刺激によって活性化した細胞内で最初期遺伝子プロモーター下流のCreERが翻訳され、そのため蛍光タンパク質Tomatoが長期的に発現する。つまり仔マウスに4-OHTを投与した直後に母と再会させる、または筆による撫で刺激などを与えれば、その際に活性化した細胞にTomatoが長期発現する。そのマウスが成長後、自身の産んだ仔マウスに母性行動を示した後に脳をサンプリングし、二重免疫染色法によって母性行動発現によって活性化するマーカーのc-FosとTomatoの2つを共発現しているものが標的細胞だと考えられる。これまでの結果として、海馬歯状回、視床室傍核、視床下部弓状核において、幼少期に母から受けた刺激と自身が母性行動をしている際のどちらともで活性化する細胞が多数発現することを見出している。これらの細胞が幼少期の母からの刺激によって自身の母性行動発現を変化させることに関与することが考えられる。
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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
社会行動における帯状回皮質の役割を調べるための成熟マウスの帯状回皮質活性をDREEDs-Gqで活性化させる実験は現在も継続して実施している状況である。また、新しくTRAP遺伝子改変マウスを用いたOT神経系以外の新たな神経系の探索も開始した。社会性発達に重要な母性因子の探索に関しては、まず幼若期の撫で刺激に着目しており、脊髄後根神経節の撫で感覚神経に特異的に発現するMrgprb4分子のプロモータ下流にCre遺伝子を挿入したMrgprb4-Creマウスを用い、幼若期にDREEDs-Giを導入して撫で感覚を幼若期特異的に抑制する実験は現在例数を追加中である。また、母性因子としては母乳にも着目している。OTは射乳を促す末梢作用をもつため、母の血中OT濃度は高いが、母乳中濃度はさらに高い。生体バリアが未発達な新生仔では母乳中OTが中枢まで達し、幼少期OT神経系に作用する可能性が充分考えられる。人工乳にOTを含有させてマウスを人工飼育する実験の最初のトライアルはすでに実施しており、研究計画は概ね予定通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
社会性発達に関わる神経系としては、帯状回皮質の役割を調べる実験を継続する。TRAP遺伝子改変マウスを用いた社会適応性に関わる新たな神経系の探索に関しては、4-OHTを投与する時期などを変える実験群なども作出しつつ、これまで見出した海馬歯状回、視床室傍核、視床下部弓状核の2重染色細胞はどのような神経伝達物質を有しているかなど、細胞の性質も明らかにしてゆく。母性因子の解析としては、撫で感覚刺激以外に母乳にも着目して母乳中にOTを含有させる実験を始めたところであるが、その実験を詰めつつ、母乳に含まれる細菌の役割を調べる実験も進める予定である。
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[Presentation] Oxytocin neurons enable social transmission of maternal behavior.2019
Author(s)
I. C. Carcea, N. Lopez, B. J. Marlin, R. Oyama, J. Mendoza-Navarpo, M. Opendak, A. L. Falkner, D. Lin, K. Nishimori, T. Kikusui, K. Mogi, R. M. Sullivan, R. C. Froemke
Organizer
NEUROSCIENCE 2019
Int'l Joint Research
