2021 Fiscal Year Research-status Report
ミクログリアによる情動変容を担う脳内組織恒常性の維持とその破綻機構の解明
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21K15268
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
谷口 将之 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (90831751)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ストレス / ミクログリア / エピゲノム / 内側前頭前皮質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
うつ病など精神疾患の発症には遺伝的素因に加えて環境要因が関わる。研究代表者らはマウス社会挫折ストレスを用い、反復ストレスは情動変容に伴う内側前頭前皮質の神経細胞樹状突起の萎縮を誘導すること、この変化には内側前頭前皮質特異的なミクログリアの活性化が関わることを示した。これらの知見からストレスによる情動変容はミクログリアの活性化に端を発した組織恒常性の破綻によると推測されるが、その実態は不明である。本研究では、ストレスにおける組織恒常性の維持とその破綻の分子基盤を解明し、うつ病などストレス性疾患の病態機序解明や新たな創薬標的創出に資する知見を得る。
本年度は、単回・反復社会挫折ストレスに供したマウスの内側前頭前皮質と側坐核のミクログリアのトランスクリプトーム解析（RNA-seq）、エピゲノム解析（ChIP-seq、ATAC-seq）のデータからストレスによるミクログリアの変化の実体とその分子メカニズムを探索し、ミクログリアのストレス応答に関与する転写・エピゲノム制御因子やシグナル伝達分子の候補を同定した。関与が推定された転写・エピゲノム制御因子やシグナル伝達分子の阻害操作を実施し、この操作がミクログリアにおいてストレスによる遺伝子発現変化を消失させること、ストレスによる情動変容を阻害することを示した。薬理学実験などで対応が難しい転写・エピゲノム制御因子については欠損マウスの作出も進めた。さらに、内側前頭前皮質の全細胞集団の解析のための単一細胞遺伝子発現解析の最適化を実施し、実測定のための準備を整えた。
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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
本年度は、ストレスによるミクログリアのエピゲノム・遺伝子発現制御変化を調べ、ミクログリア活性化を担う転写・エピゲノム制御因子の候補を同定することができた。さらに、その転写・エピゲノム制御因子の操作実験に着手し、ミクログリアのストレス応答における遺伝子発現変化や抑うつ行動など情動変容への役割を調べることができた。また、内側前頭前皮質における全細胞集団の単一細胞遺伝子発現解析の最適化を進め、その解析基盤を確立できた。以上の研究成果から、本研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞機能変化において、クロマチン高次構造変化やDNAメチル化の変化は重要であることが示されている。従って、これらのエピゲノム解析技術を導入してミクログリアにおけるストレスによるエピゲノム変化をさらに調べる。また、今後は、ストレス感受性モデルで同定した候補分子群の病態生理的意義を遺伝子発現操作や薬理学的操作を用いてさらに調べ、ストレスによるミクログリア機能変化の全容とその機能的意義に迫る。さらに、今年度に確立した単一細胞遺伝子発現解析を用いて、ミクログリアの機能的な変化が、内側前頭前皮質の組織恒常性に与える影響を調べる。
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| Causes of Carryover |
研究の実施に伴い、計画の細部に関して見直しを図ることによって本年度の使用額を抑えることが出来た。また、次年度に必要な消耗品量などは実施するまで未知の部分があるため、次年度使用額として計上した。使用計画に関しては、当初の研究計画に準じて遂行する。
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[Journal Article] Single Cell RNA Seq Reveals a Distinct Immune Landscape of Myeloid Cells in Coronary Culprit Plaques Causing Acute Coronary Syndrome2022
Author(s)
Emoto T, Yamamoto H, Yamashita T, Takaya T, Sawada T, Takeda S, Taniguchi M, Sasaki N, Yoshida N, Saito Y, Sivasubramaniyam T, Otake H, Furuyashiki T, Robbins CS, Kawai H, Hirata K
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Journal Title
Circulation
Volume: 145
Pages: 1434-1436
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Early postnatal inhibition of GLAST causes abnormalities of psychobehaviors and neuronal morphology in adult mice2021
Author(s)
Uchida M, Noda Y, Hasegawa S, Hida H, Taniguchi M, Mouri A, Yoshimi A, Nabeshima T, Yamada K, Aida T, Tanaka K, Ozaki N
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Journal Title
Neurochem Int.
Volume: 150
Pages: 105177
DOI
Peer Reviewed
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