The functional analysis of Olig2-astrocyte in adult mouse brain

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06928
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46020:Anatomy and histopathology of nervous system-related
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: Kouko Tatsumi 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (90208033)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石西 綾美 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (10836018) ; 田中 達英 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (80567032)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アストロサイト / Olig2 / アミノ酸トランスポーター / シングルセルRNAシーケンス解析 / レーザーマイクロダイセクション / 抑制性神経回路

Outline of Final Research Achievements

We have reported that the transcription factor Olig2 labels a subpopulation of astrocytes (Olig2-AS). To uncover the specific functions of Olig2-AS, we first analyzed public single-cell RNA-seq databases of adult mouse brains. Unbiased classification of gene expression profiles and subsequent gene ontology analyses revealed that the majority of Olig2-AS belonged to an astrocytic cluster that is enriched for transporter-related genes. Slc7a10 (also known as Asc-1) was one of the representative neutral amino acid transporter genes in the cluster. To complement the in silico data analyses, we analyzed gene expression of Olig2-AS by quantitative reverse transcription PCR. Olig2-AS was isolated using laser microdissection. Furthermore, we confirmed that slc7a10 protein expressed in Olig2-AS by immunohistochemistry. Theses in vivo experiments corroborated the in silico data. Taken together, our findings suggest that SLC7A10 exerts specific functions in Olig2-astrocytes of the adult brain.

Free Research Field

神経解剖学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

このアストロサイト(Olig2-AS)は世界的にも研究がなされていないサブタイプであり、独自性は極めて高い。本研究で、このアストロサイトが特定の脳領域に局在して特定のトランスポーターを高発現する集団であることが明らかになった。この事はOlig2-ASがシナプス伝達の修飾或いは制御を介して、特定の神経回路の神経伝達機能の一翼を担っている可能性を示唆している。このアストロサイトは大脳基底核回路の神経核に局在する傾向にある事から、大脳基底核疾患(パーキンソン病に代表される)など大脳基底核疾患の理解と治療戦略に新たな局面を切り開く可能性があり、その意味で学術的・社会的意義は高い。