2018 Fiscal Year Annual Research Report
発達過程ミクログリアを制御するヒポキサンチン応答の解析
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18J20536
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
岡島 智美 筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | Microglia / Cadherin / Fat3 / Developmental brain / Hypoxanthine |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミクログリアは中枢神経系における免疫担当細胞である。近年ミクログリアは、発達過程の神経回路構築にも重要であることが報告されている。ミクログリアは発達過程で時間依存的な形態の変化や領域依存的な形態的特徴が観察されているが、ミクログリアの形態を制御する因子についてはあまり知られていない。本研究ではミクログリアの形態を変化させる候補因子としてヒポキサンチンによって発現誘導されるFat3という因子を見出した。本研究課題では、(1) Fat3遺伝子欠損によるミクログリア形態への影響と(2)Fat3標的分子の探索と解析、(3)ヒポキサンチンがFat3の発現を誘導する機構の解明を目的としている。(1)の結果として、H30年度にFat3遺伝子欠損マウスを樹立し、ミクログリアの形態やミクログリア関連遺伝子の発現に変動するという結果を得ることができた。興味深いことに、Fat3はミクログリアにおいて生後の発達段階で週齢依存的に発現量が変動していくことから、週齢と形態の変化に着目して解析を行っている。(2)では、Fat3の標的分子を他の細胞膜上や細胞外マトリックスから探索するために、Fat3欠損マウスのミクログリアを神経細胞やアストロサイトを共培養実験系によって解析を行う予定である。現在、より純度の高いグリアの初代培養系を立ち上げている。また、Fat3のC末端に蛍光タンパク質を遺伝子導入したマウスを作出中であり、このマウスを用いてFat3の結合タンパクを質量分析によって検出する予定である。(3)の検証については、Fat3欠損マウスを用いて脳内ヒポキサンチンの挙動をin vivoで検証するため、スライスカルチャーによるイメージングの実験系を立ち上げている。
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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
(1) Fat3遺伝子欠損によるミクログリア形態への影響については、おおむね順調に進展している。ミクログリアの形態はFat3欠損マウスで予想どうり変化がみられ、ミクログリア関連遺伝子の発現プロファイルもmRNAの定量を行ったところ変化が見られた。今後、このFat3欠損マウスにおける神経回路の形成について評価し、個体への機能や発達への影響を観察していく予定である。(2)Fat3標的分子の探索と解析ではFat3を認識する抗体を作成したものの、組織での発現量が高くなく、抗体価を評価できなかった。そこで、マウスにFat3のC末端に蛍光タンパクを挿入することにした。現在マウスは作製中である。(3)ヒポキサンチンがFat3の発現を誘導する機構の解明については、ビブラトームを用いたin vivoによるスライスカルチャーの系を立ち上げているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
Fat3遺伝子欠損によるミクログリアの形態や機能への影響は、Fat3欠損マウスを用いた解析を続けていく。今後の推進方策として、Fat3の欠損によってどのような機能的異常が引き起こされるのかをFat3の下流因子などを踏まえて解析していく予定である。同時に細胞外での結合についても解析を進め、時期や領域特異的な活性の必要性についても明らかにしていく。
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