2023 Fiscal Year Annual Research Report
感覚モダリティ理解のためのミクログリア・シナプス接触の多角的解析
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20KK0170
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
和氣 弘明 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 教授 (90455220)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 伸彦 自治医科大学, 医学部, 教授 (10432155)
加藤 大輔 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 特別訪問研究員 (10712292)
竹田 育子 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 特別訪問研究員 (30746300)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| Keywords | ミクログリア / トランスクリプトーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミクログリアによる異種感覚の可塑性への寄与を明らかにし、その精神疾患病態への関わりについて検証した。
まず、高次視覚野であるV2Lにそれぞれの第一次感覚野から投射があることを示し、V2Lにおける神経細胞の機能応答を検証したところ、通常ではヒゲ刺激によってV2Lの応答は抑制されるが、視覚遮断によってその活動頻度が増強することがわかった。詳細な検討を行ったところ、ミクログリアは視覚遮断に伴い、興奮性神経細胞周囲に接触し、抑制性シナプスを剥がすことによってその興奮性神経細胞の興奮性を獲得することに寄与することがわかった。さらにこの獲得した興奮性はヒゲの感覚識別に寄与することも明らかにした。これは先天的視覚遮断によって起こる現象である。では後天的視覚遮断ではどうなるのであろうか。ヒトでは極度の低視力もしくは視覚喪失に伴って幻覚が生じることが知られている（シャルルボネ症候群）。マウスでこれを検証するために成熟マウスで視覚遮断を行い、神経細胞の活動を検証したところ、神経細胞集団の活動の増加、ミクログリアの活性化それに伴うアストロサイトの活動増強が観察された。これらの神経活動に対する寄与を現在検証するとともに海外共同研究者とともに、トランスクリプトーム変化をそれぞれの細胞のRNAシークエンスを用いて解析している。さらに病態モデルにおける変化を海外共同研究者とともに、トランスクリプトーム変化とイメージング解析を統合し、検証している。さらにこれを病態に応用するために統合失調症および自閉症のリスクファクターとして知られる3q29欠失症候群に着目した。3q29欠失モデルマウスのミクログリアの形態変化を検証したところ3q29欠失モデルマウスではミクログリアの細胞体面積及び分岐数は前頭前野、連合野、第一次体性感覚野、第一次視覚野で低下していることがわかった。
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[Journal Article] Regulation of lipid synthesis in myelin modulates neural activity and is required for motor learning2023
Author(s)
4.Kato D, Aoyama Y, Nishida K, Takahashi Y, Sakamoto T, Takeda I, Tatematsu T, Go S, Saito Y, Kunishima S, Cheng J, Hou L, Tachibana Y, Sugio S, Kondo R, Eto F, Sato S, Moorhouse AJ, Yao I, Kadomatsu K, Setou M, Wake H
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Journal Title
Glia
Volume: 71
Pages: 2591～2608
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Microglia enable cross-modal plasticity by removing inhibitory synapses2023
Author(s)
Akari HASHIMOTO, Nanami KAWAMURA, Etsuko TARUSAWA, Ikuko TAKEDA, Yuki AOYAMA, Nobuhiko OHNO, Mio INOUE, Mai KAGAMIUCHI, Daisuke KATO, Mami MATSUMOTO, Yoshihiro HASEGAWA, Anne SCHAEFER, Junichi NABEKURA, Takeshi YAGI, Hiroaki WAKE
Organizer
50th Naito Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Cross-modal plasticity after early visual deprivation depends on microglial elimination of inhibitory synapses2023
Author(s)
Akari HASHIMOTO, Nanami KAWAMURA, Etsuko TARUSAWA, Ikuko TAKEDA, Yuki AOYAMA, Nobuhiko OHNO, Mio INOUE, Mai KAGAMIUCHI, Daisuke KATO, Mami MATSUMOTO, Yoshihiro HASEGAWA, Anne SCHAEFER, Junichi NABEKURA, Takeshi YAGI, Hiroaki WAKE
Organizer
Neuroscience2023
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[Presentation] Myelin lipid synthesis modulates neural activity and is essential for motor learning2023
Author(s)
Y. AOYAMA, D. KATO, K. NISHIDA, Y. TAKAHASHI, T. SAKAMOTO, I. TAKEDA, T. TATEMATSU, S. SUGIO, Y. SAITO, S. KUNISHIMA, J. CHENG, H. LINGNAN, Y. TACHIBANA, S. SUGIO, R. KONDO, F. ETO, S. SATO, A. MOORHOUSE, I. YAO, K. KADOMATSU, M. SETOU, H. WAKE
Organizer
Neuroscience2023
Int'l Joint Research
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