Elucidation of mechanisms of neuronal disorders in vasopressin receptor-deficient mice by using microendoscopy

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K23820
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0802:Biomedical structure and function and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Harada Kazuki 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (60830734)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2022-03-31
• Keywords: アルギニンバソプレシン / 生体イメージング / 超小型内視顕微鏡 / 蛍光タンパク質

Outline of Final Research Achievements

Arginine vasopressin receptor deficient mice show altered seizures and social behaviours, whose molecular mechanisms remain unclear. I focused to elucidate the mechanisms of these symptoms using fluorescent protein-based indicators for intracellular signalling and metabolism-related molecules, and in vivo imaging in mice. I successfully developed fluorescent protein-based green lactate and pyruvate indicators, and a red glucose indicator. I also developed the protocol for expression of these indicators in mice brain and insertion of a gradient-index lens to observe deep brain area. I will perform further in vivo imaging and aim to identify the critical molecules which cause the reported phenotypes.

Free Research Field

分子細胞生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

AVPの機能について、社会行動や概日リズム、血糖値制御への関与を示す研究が、近年国内外で数多く行われている。しかし、これまでに個体レベルの生細胞イメージングは行われていない。本研究は、AVP受容体欠損により生じる神経病態の分子レベルでの解析を目指すもので、原因分子の特定と治療方策に結びつく。ヒトの疾患研究レベルにおいても、血中AVP濃度は、子どもの自閉スペクトラム症の障害傾向との相関が示されている（Carson et al., PLoS ONE, 201）。そのため、AVPの中枢神経における詳細な生理作用の解明に成功すれば、精神疾患の治療法開発に貢献できる。