Elucidation of the function of Apc gene in the formation of hippocampal neural networks using a novel three-dimensional analysis method

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K14843
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 尾之内 高慶 藤田医科大学, 研究推進本部 オープンファシリティセンター, 講師 (20632954)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 海馬 / 神経細胞 / APC

Outline of Annual Research Achievements

Adenomatous polyposis coli (Apc)遺伝子は、家族性大腸腺腫症(familial adenomatous polyposis: FAP)の原因遺伝子として発見された大腸癌抑制遺伝子である。APCには、様々なタンパク質が結合する。APCは大腸のみならず脳にも多く発現しているが、脳におけるAPCの機能はよく分かっていない。本研究では、野生型APCマウスと癌抑制に関与しない1639番目以降のアミノ酸が欠損した変異APC(APC1638T)タンパク質を発現するAPC1638Tマウスの海馬神経ネットワークを調べて、海馬神経ネットワーク形成におけるAPCの機能を明らかにする。
抗MAP2抗体（樹状突起マーカー抗体）を用いた免疫染色を施したパラフィン切片を光-電子相関顕微鏡解析（同一部位を光学顕微鏡と電子顕微鏡で観察する解析）して、野生型APCマウスとAPC1638Tマウスの海馬神経細胞の樹状突起の太さの違いを調べた。APC1638Tマウスの樹状突起は野生型APCマウスと比べて、樹状突起の太さが細い傾向がみられた。
抗APC抗体と抗PSD-95抗体を用いた免疫電顕解析を行い、野生型APCマウスとAPC1638Tマウスの海馬神経細胞の後シナプスにおけるAPCとPSD-95の局在を調べた。野生型APCマウス海馬の後シナプスでは、APCとPSD-95が共局在していた。APC1638Tマウス海馬の後シナプスでは、APCとPSD-95が発現していたが、共存していなかった。
抗c-Fos抗体（神経興奮マーカー抗体）を用いた免疫染色を行い、野生型APCマウスとAPC1638Tマウスの海馬の活動を調べた。APC1638Tマウス海馬のc-Fos陽性神経細胞数は、野生型APCマウスより有意に少なかった。