2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K06872
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
臼井 紀好 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (00784076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 昌一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20216063)
近藤 誠 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (50633012)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 社会性行動 / 自閉スペクトラム症 / 変異 / トランスクリプトーム / オリゴデンドロサイト / 大脳皮質 / 線条体 / 軸索起始部 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は社会性行動を制御する分子機構の解明を目指す研究である。令和3年度は社会性行動に関わる遺伝子として同定したS1遺伝子のノックアウトマウス及びヘテロマウスの解析を行った。解析は7週齢の雄マウスを用い、コントロールマウスには同腹の野生型マウスを用いた。 S1ノックアウトマウスの行動解析は昨年度行ったので、令和3年度はS1ヘテロマウスの行動解析を行った。コントロールマウスと比較して、S1ヘテロマウスは社会性認知の低下、反復行動の増加、を示した。しかし、S1ノックアウトマウスとは異なり、動性リスク行動は示さなかった。これらの結果から、S1ヘテロマウスが自閉スペクトラム症様行動を示すことを見出した。
また、S1ノックアウトマウスでは令和3年度に大脳皮質の解析を行ったため、線条体の解析を行った。S1ノックアウトマウスでは線条体のボリュームが減少しており、線条体の機能異常が衝動性リスク行動に関係している可能性が示唆された。現在はS1ノックアウトマウスの線条体の解析を行っている段階である。大脳皮質については新たに神経細胞の軸索起始部の解析を行ったところ、S1ノックアウトマウスでは前頭皮質と体性感覚野の神経細胞における軸索起始部の長さが減少しており、これらの神経細胞の活動異常が社会性行動の障害に関与している可能性が示唆された。
近年、自閉スペクトラム症者においてS1遺伝子の変異が同定された。この変異を再現するS1遺伝子の変異コンストラクトを作製し、発現を確認したところS1遺伝子の顕著な発現低下を見出した。この発現量はS1ヘテロマウスにおけるS1遺伝子の発現量と類似していた。現在はS1ヘテロマウスの脳組織の解析を行っており、S1ノックアウトマウスと同様の表現型を示すか解析している。大脳皮質のミエリン形成、ゴルジ染色によるスパインの定量、大脳皮質の層構造について免疫染色を行い、現在は定量中である。
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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
現在のところ計画通りに進捗している。令和3年度はS1ヘテロマウスの表現型と自閉スペクトラム症者での変異体の表現型を新たに見出すことができた。また、S1ノックアウトマウスの大脳皮質において軸索起始部の異常を見出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
S1ノックアウトマウスでは線条体の組織学的解析を中心に、脳内モノアミンの定量を行い、社会性行動や衝動性リスク行動との関連性を明らかにしていく。大脳皮質ではミエリン形成が障害されていたので線条体のミエリン形成について解析を行い、S1ノックアウトマウスの表現型から社会性の神経基盤を明らかにしていく。
さらに、S1ヘテロマウスにおいても社会性行動の障害、反復行動の増加といった自閉スペクトラム症様行動が観察されたので、S1ノックアウトマウスの表現型を参考に大脳皮質の組織学的解析を行っていく。また、自閉スペクトラム症者における変異の解析では、転写因子としての機能が障害されていないか、変異体の細胞内局在や遺伝子発現に与える影響を解析していく。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響で納品が困難な製品があったり、出張がキャンセルになったため。
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Research Products
(33 results)
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[Journal Article] Evolution of DNA methylation in the human brain2021
Author(s)
Jeong Hyeonsoo、Mendizabal Isabel、Berto Stefano、Chatterjee Paramita、Layman Thomas、Usui Noriyoshi、Toriumi Kazuya、Douglas Connor、Singh Devika、Huh Iksoo、Preuss Todd M.、Konopka Genevieve、Yi Soojin V.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 2021
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 自閉スペクトラム症モデルマウスにおける大脳皮質の形態学的特徴2022
Author(s)
臼井紀好, 吉村武, Tian X, 張替若菜, Berto S, 小西彩海, 戸川省吾, 入江浩一郎, 小山佳久, 中村雪子, 近藤誠, 篠田晃, 松﨑秀夫, Konopka G, 片山泰一, 島田昌一
Organizer
第127回日本解剖学会総会全国学術集会
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[Presentation] 幼少期ストレスが脳と行動に与える影響2021
Author(s)
臼井紀好, 大野雄太, 荒巻良子, Berto S, 入江浩一郎, 小山佳久, 中村雪子, 近藤誠, Konopka G, 松﨑秀夫, 島田昌一
Organizer
第48回日本脳科学会
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