2021 Fiscal Year Research-status Report
Promoting social development through social play: Roles of oxytocin neural pathways.
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20K07278
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
高柳 友紀 自治医科大学, 医学部, 講師 (10418890)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | オキシトシン / 思春期 / 社会行動 / 遊び / 社会性 / ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
社会性の発達には幼少期の社会的遊びが重要であることが知られているが、この神経基盤はほとんど明らかではない。これまでに、ラットの社会的遊び行動時にオキシトシン産生ニューロンが活性化されること、社会的遊びを阻害すると成体で社会的相互作用が阻害されること、幼少期のオキシトシン受容体の活性化が正常な社会行動の発達に必須であることを示してきた。本研究の目的は、「幼少期の社会的遊びによってオキシトシン神経回路が可塑的に機能亢進し、成熟後の社会行動が促進される」という仮説を検証することである。
社会的遊び行動時に活性化されるオキシトシン神経回路を同定するため、オキシトシン受容体遺伝子座に蛍光タンパク質VenusとDNA組換え酵素Flippaseの遺伝子を導入したラットを作製した。このラットの内、選定したラインについて成体と幼少期の脳におけるVenusの発現解析を進めており、引き続きオキシトシン受容体の発現部位とFlippaseが機能することを確認する。この動物を用いて、オキシトシン受容体発現ニューロンの社会的遊び行動時の神経活動の評価と、神経活動の人為的操作研究を進める。また、幼少期の社会的遊び行動によってオキシトシン神経回路が可塑的に機能亢進するかの検証を行うため、神経活動依存的に目的遺伝子を発現させ、その発現が永続的に維持されるFos-TRAP(Targeted Recombination in Active Populations)ラットを作製した。Combi-CRISPR法を用いて、c-fos遺伝子座にタモキシフェン誘導型DNA組換え酵素のCreERT2をノックインした。現在までにF0世代が得られており、PCR解析、DNAシーケンス解析、サザンブロット解析を行い、選択した候補の4ラインについてF1ラットの作製に着手したところである。
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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
本年度の主な計画は、遺伝子改変動物の作製とライン確立、これらの動物の特性を詳細に明らかにすることであり、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
オキシトシン受容体-Venus-2A-Flippaseラットを用いて、脳内におけるオキシトシン受容体の発現部位を詳細に解析する。さらにこの動物を用いて、幼少期の社会的遊びと成熟後の社会行動の両方で活性化されるオキシトシン受容体発現ニューロンを同定する。さらに、FosTRAPラットのF1を得てラインを確立した後、オキシトシン産生ニューロンを強く活性化させるコレシストキニンあるいは塩分負荷などの刺激によって、オキシトシン産生ニューロンが標識されるかを確認する。
また、幼少期の社会的遊びを阻害したラットに対して、快情動に伴う50kHz帯域の超音波発声を再生して提示した時の神経活動をc-Fosの発現を指標に解析し、幼少期の社会的遊びによって可塑的変化の起こる脳部位候補を同定する。
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| Causes of Carryover |
遺伝子改変動物の作製を開始するのが当初の予定より少し遅れたため、動物を多く使う実験のタイミングが来年度にずれ込んだ。その結果、実験動物関連の購入費用が少なかったため、次年度使用額が生じた。
次年度は、遺伝子組換えラットを多数用いた研究、免疫染色を多く行う。これらの実験のために必要な消耗品や実験動物購入費、動物用餌、動物飼育管理費として使用することを計画している。
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