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2014 Fiscal Year Research-status Report

シナプス形成に重要なアストロサイトの拡張領域制御とシナプス動態の相関解析

Research Project

Project/Area Number 25350988
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

桂林 秀太郎  福岡大学, 薬学部, 准教授 (50435145)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 馬 騰  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (10734543)
木村 康男  東京工科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (40312673) [Withdrawn]
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsアストロサイト / シナプス伝達 / グリア
Outline of Annual Research Achievements

オータプスニューロンの樹状突起をMAP2抗体、興奮性シナプスをVGLUT1抗体にて免疫染色し、共焦点顕微鏡にて三次元(z-stack)解析した。樹状突起の伸展と形態は、MAP2イメージにおける細胞体を中心に同心円を等間隔で描き、それぞれの同心円と交差する樹状突起の回数を計測して定量した(Sholl analysis法)。シナプス数とサイズは、VGLUT1イメージをガウシアンブラー処理し、ノイズ除去してS/N比を疑似的に増加させたイメージから定量した。結果、VGLUT1陽性のシナプス数は、アストロサイトの数とは無関係であるという予想外の結果を得た。
次に、アストロサイトの数を変えながら作製したオータプス培養標本にて、パッチクランプ法を用いてシナプス伝達を定量化した。結果、アストロサイト数がニューロン1個に対し、5個前後ではシナプス伝達は有意に減少した。
以上の結果から、ニューロンの周囲に共存するアストロサイトの数に影響せず興奮性シナプスは形成されるものの、シナプス機能はかなりの影響を受けることが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2年度目に行う予定であった染色実験が初年度後半に始められたこともあり、2年度目に計画していた実験はほぼ完了した。よって結果的に計画通りに進んでいると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

Invitrogen社のNucBlueを用いてアストロサイトの核を生きた状態で染色することで、具体的なアストロサイトの数を同定しながらパッチクランプ法を用いてシナプス解析を行う。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Rheb activation disrupts spine synapse formation through accumulation of syntenin in tuberous sclerosis complex2015

    • Author(s)
      Sugiura H, Yasuda S, Katsurabayashi S, Kawano H, Endo K, Takasaki K, Iwasaki K, Ichikawa M, Kobayashi T, Hino O, Yamagata K.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 6 Pages: 6842

    • DOI

      10.1038/ncomms7842

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activation of Rheb, but not of mTORC1, impairs spine synapse morphogenesis in tuberous sclerosis complex2014

    • Author(s)
      Yasuda S, Sugiura H, Katsurabayashi S, Shimada T, Tanaka H, Takasaki K, Iwasaki K, Kobayashi T, Hino O, Yamagata K
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4 Pages: 5155

    • DOI

      10.1038/srep05155

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Yokukansan on sleep disturbance in a rat model of cerebrovascular dementia2014

    • Author(s)
      Nagao M, Takasaki K, Nogami A, Hirai Y, Moriyama H, Uchida N, Kubota K, Katurabayashi S, Mishima K, Nishimura R, Iwasaki K
    • Journal Title

      Traditional & Kampo Medicine

      Volume: 1 (2) Pages: 19-26

    • DOI

      10.1002/tkm2.1008

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アストロサイトの培養環境制御によるシナプス伝達のパラダイム2014

    • Author(s)
      星山貴志、岩本彩緒里、武田琴水、青沼有紀、庭野道夫、野田百美、桂林秀太郎、岩崎克典
    • Organizer
      第67回日本薬理学会西南部会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2014-11-23 – 2014-11-23
  • [Presentation] 長期培養型アストロサイトによるシナプス伝達の低下2014

    • Author(s)
      桂林秀太郎
    • Organizer
      第24回日本病態生理学会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2014-08-09 – 2014-08-09
    • Invited
  • [Presentation] アストロサイト領域の条件変化とシナプス伝達2014

    • Author(s)
      桂林秀太郎、河野洋幸、岩崎克典
    • Organizer
      第20回BMIRC研究会【センサーと神経工学】
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2014-08-05 – 2014-08-05
    • Invited
  • [Presentation] シナプス伝達を得るために必要なアストロサイト環境の模索2014

    • Author(s)
      桂林秀太郎
    • Organizer
      第16回ブレインサイエンス研究会
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2014-06-28 – 2014-06-29
  • [Presentation] アストロサイトによるシナプス伝達の修飾2014

    • Author(s)
      桂林秀太郎
    • Organizer
      琉球大学医学部分子解剖学セミナー
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2014-06-27 – 2014-06-27
    • Invited
  • [Presentation] アルツハイマー病新規治療戦略を指向した異常老化アストロサイトに関する研究2014

    • Author(s)
      河野洋幸、桂林秀太郎、窪田香織、高崎浩太郎、三島健一、藤原道弘、岩崎克典
    • Organizer
      第16回七隈アルツハイマー病・パーキンソン病研究会(福岡)
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-04-26 – 2014-04-26

URL: 

Published: 2016-05-27  

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