The study of the mood system by single cellular analysis of bipolar model animal

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06919
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46030:Function of nervous system-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Shima Yasuyuki 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 上級研究員 (60815885)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 双極性障害 / scRNAseq / セルタイプ

Outline of Final Research Achievements

In this study, we performed cell type classification and functional analysis of the paraventricular nucleus (PVT). Gene expression analysis of each PVT cell showed that PVT neurons changed gene expression stepwise along the anterior-posterior axis. Specific labeling of the anterior and posterior PVT revealed that the anterior and posterior PVT communicated with distinct brain regions and had antagonistic functions in appetite regulation. This study suggests that PVT regulates mood-related brain regions in a site-specific manner, and that the functions within PVT are antagonistic.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

双極性障害は遺伝性の高い精神疾患であり、原因遺伝子の探索が多数行われているが、その生物学的メカニズムについてはほとんど明らかになっていない。本研究では、双極性障害マウスモデルにおいてその重要性が指摘されたPVTを１細胞レベルで解析し、遺伝子発現、生理活性、軸索投射などの多様な解析を行なった。その結果、前後PVTが全く異なった脳領域の投射しており、生理機能も拮抗していることを示した。本研究により、気分調節を担う神経回路メカニズムの一部を明らかにすることができた。