2012 Fiscal Year Research-status Report
脳内モノアミン制御を担う手綱核神経回路の遺伝学的同定
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24700350
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
相澤 秀紀 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (80391837)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 手綱核 / モノアミン / 神経回路 |
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| Research Abstract |
平成２４年度は、手綱核領域への遺伝子導入実験系を確立するため、主にDbx1:CreERT2系統とRosa-CAG:floxSTOP-tdTomato系統を交配させ、様々な時期にTamoxifenを投与することにより、蛍光レポータtdTomato陽性の細胞群の分布を詳細に解析した。
これまでの実験により、マウスにおいて手綱核神経細胞は胎生１１日目から１６日目に誕生することが明らかとなっており、その後に誕生する細胞の運命決定に付いては不明な点が多く残されている。本研究で開発する遺伝学的細胞標識法では、誕生時期以後の細胞系譜を長期間検討することが可能である。遺伝子導入により実験操作可能な手綱核細胞群の特性を明らかにするため、胎仔期および生後に誕生する細胞の系譜について検討した。
特に、Tamoxifenを出生直後に投与した場合、手綱核に限局する標識細胞の分布を観察した。これらの細胞群の発達過程を詳細に解析するため、各種細胞マーカーとの２重標識実験を行ったところ、Tamoxifen投与ご２日目より、tdTomato陽性の細胞群が第３脳室周辺に出現し始め、次第に手綱核原器へと移動していく様子が観察された。出現当初は双極細胞様の形態を示していたこれらの細胞は、個体の発達とともに微細な細胞突起を発達させ原形質アストログリア細胞へ分化する事が明らかとなった。これらの細胞はその後も手綱核に限局して存在するため、今後光遺伝学プローブなどを発現させる事により活動性を制御可能なものと思われる。
また、手綱核神経細胞の多様性を形態学的に解析し、Journal of comparative neurologyおよびAnatomical Science International誌へ発表した。
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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
申請時に計画していた、時期特異的遺伝子導入実験に用いるマウスは所属機関にて順調に繁殖されており目的とする薬剤投与実験を行うのに必要な数の遺伝子導入マウスを得る事ができた。これらの動物を用いて遺伝子導入時期を検討し、上記研究結果をまとめ日本神経科学会などで発表を行ってきた。現在、このようにして確立した方法を用いて次年度予定していた光遺伝学プローブの導入を同時並行して準備しており、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに確立した遺伝子導入技術を用いて、細胞活動を制御する光遺伝学的プローブを導入するため、動物繁殖実験を重ねて行く予定である。また、光刺激に伴うおよび神経活動記録実験系をすでに確立しており、同実験系を用いて作製した遺伝子導入動物の手綱核光刺激に対するモノアミン神経系の応答について調べる。また、手綱核の薬理学的活性化に伴うモノアミン神経系の応答について同時に検討し、光刺激との類似性や差異を検討する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度は、神経活動測定実験に用いる動物を確保するため、動物飼育経費としてSPF動物飼養施設5ケージ4
ラック分（\832,000）を使用する必要がある。また、得られる成果を学会発表するため旅費として\135,000を予定している。また、神経活動測定装置の消耗品を購入予定である。
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