2021 Fiscal Year Annual Research Report
老化によるストレスレジリエンスの破綻とオリゴデンドロサイト新生のニッチ
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20H04105
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
神野 尚三 九州大学, 医学研究院, 教授 (10325524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古江 秀昌 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (20304884)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | オリゴデンドロサイト / 海馬 / パルブアルブミン / 心的外傷後ストレス障害 (PTSD) / うつ病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究では、オリゴデンドロサイト新生がストレスレジリエンスとその破綻のプロセスどのように関わるかを明らかにするため、恐怖記憶の汎化に着目した実験を実施した。通常よりも高強度の電気ショックを与える恐怖条件づけによって、マウスに長期間の恐怖記憶の汎化が生じることが確認された。行動テストバッテリーでは、PTSDマウスにおいて不安関連行動の増加が認められる一方、通常の強度の電気ショックによる修正型恐怖条件づけを行ったモデル (FCマウス) では、不安関連行動に異常は認められなかった。RT-qPCRでは、PTSDモデルマウスモデルの海馬において、ミエリン関連遺伝子の発現レベルの低下が認められた。海馬の免疫染色では、PTSDモデルにおいて、オリゴデンドロサイト前駆細胞が減少し、パルブアルブミン陽性ニューロン (PVニューロン) の軸索のミエリン化率の低下していることが明らかになった。FCモデルのRT-qPCRや免疫染色の結果は、controlマウスと有意な差は認められなかった。軸索のミエリン化とニューロン活動との関連が指摘されていることから、PC-CreマウスとDREADDを組み合わせる実験に取り組んだ。その結果、hM3DqをPVニューロンに発現させ、CNOで活性化するとPVニューロンの軸索のミエリン化率が上昇した。また、恐怖記憶の汎化が抑制された。これらの結果から、心的外傷後ストレス障害 (PTSD) の病態基盤の一つと考えられている恐怖記憶の汎化には、海馬のオリゴデンドロサイト新生とPVニューロンのミエリン化障害が関わっている可能性が示唆された。
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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
現在までに、修正型恐怖条件づけと電気ショックを用いる恐怖記憶の汎化に着目したPTSDマウスモデルを用いて、海馬におけるオリゴデンドロサイト前駆細胞とオリゴデンドロサイト、ミエリンの組織化学的変化を明らかにした。さらに、DREADDによるPVニューロンの活動性の制御によって、記憶の汎化の減少や、軸索のミエリン化率の上昇などを見出しており、オリゴデンドロサイト新生がストレスレジリエンスの破綻に関わるメカニズムについての知見を蓄積しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験1：(1) ストレスレジリエンスの加齢変化を示すPTSDモデルマウスを用いて、オリゴデンドロサイト前駆細胞やオリゴデンドロサイト、ミエリン、ランビエ絞輪などを同定し、オリゴデンドロサイト新生の変化を組織学的に評価する。(2) オリゴデンドロサイト前駆細胞と未成熟オリゴデンドロサイトをMACSにより分取し、オリゴデンドロサイト、加齢、ストレスに関連する遺伝子群の発現変動を解析する。(3) コンドロイチン硫酸やポリシアル酸のELISAによる発現解析と、コンドロイチン硫酸合成酵素とポリシアル酸合成酵素のRT-PCRやWestern blotによる発現解析を行う。
実験2：ミエリンは海馬広域神経回路の活動性に影響を与えている。このため、分担研究者である古江秀昌教授 (兵庫医科大学) の協力を得て、内側中隔核や嗅内野、扁桃体、海馬などからフィールド電位と個々のニューロンの活動の連関を解析し、PTSDの病態と加齢に伴う変化を明らかにする。
実験3：ストレスレジリエンスの加齢変化のモデルとして慢性拘束ストレスを使用し、抗うつ薬の投与やモノアミン系投射路のDREADDによる活性化を行い、オリゴデンドロサイト新生の形態学的、分子生物学的解析と行動学的評価を開始する。
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