2022 Fiscal Year Annual Research Report
皮質脊髄路が両側性投射を持つ遺伝子改変マウスを用いた同側性投射線維の役割解明
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20H03348
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
桝 正幸 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20243032)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桝 和子 筑波大学, 医学医療系, 講師 (50344883)
岡田 拓也 筑波大学, 医学医療系, 助教 (60451697)
小金澤 禎史 筑波大学, 医学医療系, 助教 (80431691)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 皮質脊髄路 / 遺伝子改変マウス / 両側性投射 / 運動機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
皮質脊髄路は大脳皮質5層の錐体ニューロンに起始し脊髄へ投射する主要な下行性経路であり、脊髄運動ニューロンの活動を制御する。マウスではほとんど全ての線維が延髄の錐部で正中交差して後索を下行し反対側に投射する。
研究代表者らは、ヘパラン硫酸エンドスルファターゼSulf1とSulf2を欠失したダブルノックアウト（DKO）マウスが錐体交差異常を持ち、非交差線維が同側の脊髄に投射するため脊髄への投射が両側性になること、片側の運動野を電気刺激すると両側に運動と筋電図が誘発されること、この投射異常により運動機能に障害が起こることを明らかにした。
今年度は、片側の大脳皮質一次運動野にAAVウイルスを用いてDREADDの１つであるhM4Diを発現させ、DREADDアゴニスト（C21）を腹腔内投与することにより可逆的に一次運動野を抑制した時の運動機能をGrid walking test、Cylinder test、Staircase testを用いて調べた。その結果、野生型マウスではDREADDを発現させた側と反対側の手指の運動機能が低下していたが、DKOマウスではC21投与前から運動機能が障害されており、一次運動野をhM4Diで抑制したことによる変化は少なかった。野生型マウスで一次運動野を抑制した時の運動機能が、hM4Di の抑制を行わないDKOマウス（あるいは、対照群としてmCherryを発現させたDKOマウス）の成績と同程度であることから、DKOマウスではほとんど皮質脊髄路が機能しておらず、他の運動制御系を用いて運動を行っている可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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