2018 Fiscal Year Research-status Report

感性において個体差を生じる過程に関与する選択的な脳内抑制系の探索

Research Project

Project/Area Number	18K11507
Research Institution	Nihon University
Principal Investigator	松川睦日本大学, 医学部, 助手 (90318436)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	感性脳科学 / 感性形成機構 / 個体差形成 / ストレス緩和
Outline of Annual Research Achievements	本研究では感性における個体差の形成過程において、生後の経験に伴って先天的な反応が改変されるメカニズムを解明することを目的とし、動物が先天的に持っている捕食者臭誘発ストレス反応を指標として価値判断基準を改変するために重要と考えられる選択的かつ直接的な脳内抑制システムについて調査・検討している。そこで、捕食者臭（キツネ臭）によってストレスを誘発したマウスと、キツネ臭とバラ臭の混合臭によってストレスを緩和させたマウスとを用いて、何の匂いも嗅いでいない対照群に対して、脳内で発現が有意に変化する遺伝子を次世代シークエンス法により比較・検討することとした。具体的な脳領域としては、嗅覚情報処理過程（嗅球（背側部と腹側部）、一次嗅皮質（腹側吻側部と背側部）、扁桃体梨状皮質移行領域）およびこれまでに関与が示唆されている脳領域（分界条床核（内側部と外側部）、中隔核（内側部と外側部））を候補領域とした。このうち、嗅球に関しては、これまでの我々の研究によりキツネの匂いによって惹起されるストレス反応をバラの匂いによって緩和する際の選択的な抑制機構は嗅球内にはない可能性が高いことを示唆している。本年度は一次嗅皮質である梨状葉皮質の腹側吻側部および背側部について、次世代シークエンス法を用いた遺伝子の発現解析を行った。キツネ臭によって発現が変化する遺伝子や、キツネ臭とバラ臭の混合臭によって発現が変化する遺伝子など、多数の遺伝子が検索されており、今後、それぞれの動物群における遺伝子発現の変化を詳細に比較・解析していく予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究では、捕食者臭（キツネ臭）によってストレスを誘発したマウスと、キツネ臭とバラ臭の混合臭によってストレスを緩和させたマウスとを用いて、何の匂いも嗅いでいない対照群に対して、脳内で発現が有意に変化する遺伝子を次世代シークエンス法により比較・検討することを企画し、その対象領域として嗅覚情報処理過程（嗅球（背側部と腹側部）、一次嗅皮質（腹側吻側部と背側部）、扁桃体梨状皮質移行領域）およびこれまでに関与が示唆されている脳領域（分界条床核（内側部と外側部）、中隔核（内側部と外側部））を選定した。当初の研究計画としては、これらの対象とする脳領域が非常に小さく、1個体から得られる試料だけでは次世代シークエンス法にて解析を行うのに必要十分な遺伝子量を確保できないことが予想されたため、まず複数個体の試料を合わせて動物群間での比較・検討を行った後、関与する可能性が示唆された遺伝子に対するcDNAプローブを作成して、改めて1個体ずつReal Time PCR法を用いて対象遺伝子の発現量を解析していく予定であった。しかし、予備的実験を行ったところ、本研究で作成した非常に小さな脳領域から得られた微量サンプルからでも、1個体ずつ次世代シークエンス解析を行うことが可能であることが分かったため、当初の予定であった1個体ずつ改めてReal Time PCR法にて遺伝子発現の解析を行う必要がなくなり、データの収集は予想以上に進捗しているが、これらデータの比較・解析手法について現在検討中である。
Strategy for Future Research Activity	現在、一次嗅皮質である梨状葉皮質の腹側吻側部と背側部における遺伝子発現データが収集でき、キツネ臭によってストレス反応が生じる際に発現が変化する遺伝子や、キツネ臭とバラ臭の混合臭によってストレス反応の緩和が生じる際に発現が変化する遺伝子など、多数の遺伝子が検索されており、今後、それぞれの動物群における遺伝子発現の変化を詳細に比較・解析していく予定である。そのために、数多くある解析方法の何れを用いるのか、どのような比較データを作成するのかなど、解析手法自体の検討を現在行っている。また、これまでに関与が示唆されている脳領域（分界条床核（内側部と外側部）における発現遺伝子の解析を次世代シークエンス法にて行う予定である。梨状葉皮質および分界条床核は、我々のこれまでの研究で、匂いによるストレスの発現やその緩和に関与していることを示唆してきており、この両領域における発現遺伝子の変化を比較・検討することで、匂いストレス反応を緩和する際に活性化する選択的な脳内抑制システムの一端が明らかになるものと考えている。さらに、それぞれの動物群での発現遺伝子の相違を元に、どこでどのような遺伝子が発現することでストレス、もしくはストレス緩和に作用するのかの解明につながることが期待される。さらに引き続き、他の候補として考えている脳領域での次世代シークエンス解析を順次進めて、これらの異なる領域での遺伝子発現解析を総合することで、関与する脳領域および関与する神経細胞／回路網の特定が進むものと考えている。