2020 Fiscal Year Research-status Report
オキシトシン産生ニューロンの前頭前皮質への投射に関する機能解析
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19K06910
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
犬束 歩 自治医科大学, 医学部, 助教 (30584776)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | オキシトシン / 前頭前皮質 / 扁桃体 / ウイルスベクター / 投射経路 / トレーシング / 蛍光センサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視床下部に局在するオキシトシン産生ニューロンは、多様な脳領域に投射しており、機能的にも社会行動・摂食・ストレスといった多様な生理現象に関与している。本研究は、複雑な入出力を持つオキシトシン産生ニューロンの個別の投射経路を選択的に可視化・活動操作し、その機能分担/機能連関を明らかにすることを目的としている。
２０２０年度の研究実績としては、前頭前皮質のオキシトシン受容体発現ニューロン特異的な投射経路の可視化が挙げられる。具体的には、オキシトシン受容体発現細胞特異的に組み換え酵素Creを発現するOxtr-Creマウスの前頭前皮質に、Cre依存的に赤色蛍光タンパク質tdTomatoとシナプス小胞上の膜タンパク質であるSynaptophysinとEGFPの融合タンパク質を発現させるAAV-hSyn-FLEX-tdTomato-2A-SypEGFPを局所投与した。オキシトシン受容体発現細胞特異的に緑色蛍光タンパク質Venusを発現するOxtr-Venusマウスの扁桃体に逆行性トレーサーであるRed Retrobeadsを局所投与する実験では、前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞の一部にRed Retrobeadsが確認され、オキシトシン受容体発現細胞が扁桃体に軸索投射していることが示唆されていた。今回のウイルスを用いたトレーシングでは前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞に発現したSynaptophysin-EGFPが扁桃体基底外側核に強く局在しており、投射関係が確認された。同時に扁桃体基底外側核以外にも脳内の複数領域に投射領域を見出した。
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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
前年度のコンディショナルノックアウトに続き、薬理遺伝学的な活動操作の実験も進捗している。ウイルスベクターを用いたトレーシングでは新たな展望も得られ、蛍光センサーの共同研究や遺伝子発現制御手法の開発などサブテーマも順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの２年間において、前頭前皮質のオキシトシン受容体発現ニューロンに関して、コンディショナルノックアウトや薬理遺伝学的な活性化、トレーシングによる投射経路の可視化などにおおむね期待通り進捗が見られた。今後は、これらを繋ぐ研究としてストレス応答などの条件下におけるオキシトシンの生体内での分泌動態を明らかにするための実験を行い、研究のまとめに入りたい。そのために、オキシトシン受容体発現ニューロンのカルシウムイメージングに加えて、オキシトシンを直接検出するための蛍光センサーを用いた共同研究を推進する。また、これまでの研究過程において開発してきた遺伝子発現制御手法の応用やウイルスベクターを用いた外部機関との複数の共同研究についても論文の採択・公表を目指す。
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| Causes of Carryover |
新型コロナの感染拡大のため学会発表や共同研究打合せのための出張がキャンセルとなり、また動物管理費や基本的な研究試薬をその他の研究費によって充填することができていたために次年度使用額が生じた。２０２１年度は技術補佐員の雇用によって生じる費用を賄うため、その他の項目の研究費使用に大きな変更ない予定である。
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