2020 Fiscal Year Annual Research Report
Neuronal circuit regulation by the microglial mechanosensitivity
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18K14825
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
堀内 浩 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 特任助教 (60760733)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ミクログリア / 機械受容チャネル / 神経活動 / カルシウムイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、ミクログリアの活動・動態イメージングによって、機械的な刺激に対する応答機構を明らかにすることを目的としている。今年度は、引き続きミクログリアの生体２光子カルシウムイメージングによって、その時空間的な活動様式を観察した。その結果、活動変化が突起上を拡散する様子や突起の先端において局所的に変化していることを捉えた。これらをevent-based analysisによってイベントを個別に抽出することで、ミクログリアのカルシウム活動のほとんどが突起を起源とすることを見出した。また、ミクログリアの機能活動にはその場に留まる静的な活動と方向性をもって拡散する動的な活動が存在することを見出した。さらに、突起を起源とする動的なイベントの拡散方向を定量的に算出することで、情報伝達の方向性、速度、範囲を定量的に読み出すことに成功した。また、ROI-based analysisを合わせて適用し、ミクログリアのカルシウム活動の空間的な特徴を抽出することができた。ミクログリアのカルシウム活動が神経活動に依存することやATP受容体を介していることを明らかにした。さらに、これらの情報を背景としながら、ある種の物理的な刺激がミクログリアの突起形態を大きく変化させることを明らかとし、その分子メカニズムの一端を明らかにすることができた。今後、ミクログリア特異的に責任分子を制御することによって、ミクログリアの機械的な刺激に対する識別機構の生理的な役割を追求する。
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