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2022 Fiscal Year Research-status Report

Elucidation of Hypobulia and Possibility of Neurotherapeutic Approach in the Very Elderly

Research Project

Project/Area Number 20K20671
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

藤山 文乃  北海道大学, 医学研究院, 教授 (20244022)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平井 康治  北海道大学, 医学研究院, 博士研究員 (30648431) [Withdrawn]
苅部 冬紀  北海道大学, 医学研究院, 助教 (60312279)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2024-03-31
Keywords加齢 / ドーパミン / 大脳基底核
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、加齢による神経路の解剖学的および電気生理学的変容を解明するために、加齢と神経伝達物質の影響とを切り分けつつ、大脳基底核神経路がどのように適応的に作り変えられているかを解明することを目的とした.ドーパミン神経細胞は生化学的・遺伝学的に複数のサブクラスに分類されるが、パーキンソン病あるいは加齢により変性するドーパミン神経細胞のサブクラスは同じものなのだろうか?パーキンソン病により優先的に変性脱落するサブクラスはcalbindin 陰性のドーパミン神経細胞であることがわかっているため、老齢マウスにおいてcalbindinとドーパミン合成過程の律速酵素であるチロシン水酸化酵素 (TH) の二重免疫染色を行ったところ、ドーパミン細胞の絶対数およびサブクラスの比率に加齢による変化がないことがわかった。また、THの免疫染色により、中脳黒質から線条体へのドーパミン投射量を観察したところ、線条体におけるTH量に関しても加齢に関する変化は認められなかった。このため、加齢自体はドーパミン減少の原因ではなく、パーキンソン病の罹患率が加齢によりあがるのは、別の原因であることが明らかになった。また私たちは、尾側線条体の腹側領域で、ドーパミン受容体サブタイプの発現割合が異なるPoor zoneが存在することを見出した。さらにPoor zoneでは直接路と間接路の二種類の投射細胞の分布様式が他の線条体領域と大きく異なることや、その出力先が尾側淡蒼球外節と黒質側方部に限局することを報告した。興味深いことに、この領域は若齢マウスでも高齢マウスでも、また霊長類であるマーモセットにも存在することを明らかにした(Ogata al. 2022)。現在はこの領域の機能的意義を調べるために電気生理学的解析を進めているところである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本課題において、形態学的解析はほぼ順調に進捗している。しかし世界的な半導体の不足により、電気生理学的実験に必要な実験機器の導入が遅れ、電気生理学的検証の部分がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

加齢によってどの遺伝子タイプのドーパミン神経細胞が先に影響を受けるのかは北海道大学遺伝子病制御研究所の村上教授の指導の下でシングルセルRNAseq解析を進めている。また、2022年度に報告した(Ogata et al., 2022)ドーパミン投射の少ない線条体領域の機能的解析も教室内で進めている。

Causes of Carryover

本課題の電気生理学的解析において、新型コロナウイルスの感染拡大による影響に伴い、構成品の輸入量減少による発注元の納品遅延により、予定していた電気生理実験に不可欠な機器の納期遅れが判明した。このため、ドーパミン細胞の電気生理実験を延期して実施する必要が生じ、これらの機器を購入するための予算を次年度使用額(物品費)として計上した。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Empagliflozin attenuates arrhythmogenesis in diabetic cardiomyopathy by normalizing intracellular Ca handling in ventricular cardiomyocytes2023

    • Author(s)
      Kadosaka Takahide、Watanabe Masaya、Natsui Hiroyuki、Koizumi Takuya、Nakao Motoki、Koya Taro、Hagiwara Hikaru、Kamada Rui、Temma Taro、Karube Fuyuki、Fujiyama Fumino、Anzai Toshihisa
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology

      Volume: 324 Pages: H341~H354

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00391.2022

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Conservation of the Direct and Indirect Pathway Dichotomy in Mouse Caudal Striatum With Uneven Distribution of Dopamine Receptor D1- and D2-Expressing Neurons2022

    • Author(s)
      Ogata Kumiko、Kadono Fuko、Hirai Yasuharu、Inoue Ken-ichi、Takada Masahiko、Karube Fuyuki、Fujiyama Fumino
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroanatomy

      Volume: 16 Pages: 1-22

    • DOI

      10.3389/fnana.2022.809446

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 大脳基底核尾側部に組み込まれている興奮性ニューロンの組織学的解析2023

    • Author(s)
      平井康治、藤山文乃
    • Organizer
      日本生理学会 第100回記念大会
  • [Presentation] 順行性経シナプス性AAVによるドーパミン神経細胞の標的細胞標識の試み2023

    • Author(s)
      苅部 冬紀、楊 洋、 平井 康治、藤山 文乃
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・ 全国学術集会
  • [Presentation] Exploring the brain regions projecting to the caudal striatum in mice2023

    • Author(s)
      角野 風子、苅部 冬紀、平井 康治、藤山 文乃
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・ 全国学術集会
  • [Presentation] ドーパミン受容体D1とD2の発現が偏る尾側線条体の腹側領域は、黒質外側部に投射する2022

    • Author(s)
      苅部 冬紀、緒方 久実子、角野 風子、 平井 康治、高田 昌彦、井上 謙一、藤山 文乃
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会
  • [Presentation] 淡蒼球外節尾側領域での聴覚応答に関わる脳領域の探索2022

    • Author(s)
      平井康治、藤山文乃
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会
  • [Presentation] Using a novel PV-Cre rat model to characterize pallidonigral cells and their terminations2022

    • Author(s)
      藤山文乃
    • Organizer
      DOPAMINE2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 大脳基底核の形態学的解析2022

    • Author(s)
      藤山文乃
    • Organizer
      日本解剖学会 第68回東北・北海道連合支部学術集会
    • Invited
  • [Presentation] マウス尾側線条体におけるドーパミン受容体不等発現領域とその投射様式2022

    • Author(s)
      苅部冬紀、緒方久実子、角野風子、平井康治、藤山文乃
    • Organizer
      日本解剖学会 第68回東北・北海道連合支部学術集会
  • [Presentation] 大脳基底核の形態学的解析からわかったこと2022

    • Author(s)
      藤山文乃
    • Organizer
      第102回北海道医学大会生理系分科会・第102回日本生理学会北海道地方会
    • Invited
  • [Remarks] 藤山研ホームページ

    • URL

      https://anatomy3.hokkaido.university

URL: 

Published: 2023-12-25  

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