成体脳海馬神経新生における酸感受性イオンチャネルASIC1aの役割

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25860145
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 熊本 奈都子 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30467584)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 成体脳神経新生 / ASIC1a

Research Abstract

ASIC1aが成体脳海馬新生ニューロンの樹状突起の発達に及ぼす影響を解析するため、ASIC1a遺伝子を標的とした２種類の異なるshRNAとEGFPを共発現するレトロウイルスベクターを構築した。それらを用いたレトロウイルス選択的遺伝子導入にてマウス海馬新生ニューロンのASIC1aをノックダウンし、脳切片を作成、共焦点レーザー顕微鏡でEGFP陽性（＝ASIC1aノックダウン）新生ニューロンのＺスタック画像を取得した。３Ｄ画像解析ソフトにて樹状突起の形態を調べたところ、コントロールに比べ、２種類のASIC1a-shRNAでASIC1aをノックダウンした新生ニューロン（誕生２８日目）ではそれぞれ総樹状突起長が短くなっていた。また、レーザー共焦点画像３Ｄ再構築によりスパインの形態を調べたところ、mushroomタイプのスパインの最大径が小さくなっていた。スパインの密度には有意差は認められなかった。現在、透過型電子顕微鏡を用いたスパインの微細構造の変化について検討中である。
当研究室が所有するASIC1aノックアウトマウスでもEGFPを発現するレトロウイルスで海馬新生ニューロンをラベルし、同様の手法（レーザー共焦点画像３Ｄ再構築）で形態解析した結果、誕生２８日目の海馬新生ニューロンでは総樹状突起長が短く、スパインの大きさが小さい傾向が認められた。以上より、ASIC1aが樹状突起の発達とスパイン形成に重要な働きを持つことが確認できた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ASIC1aが樹状突起の発達とスパイン形成に重要な働きを持つことが確認できた。今後、ASIC1aを発現抑制した新生ニューロンが既存の神経回路に正常に組み込まれるか否かを検討することは、神経新生の賦活化による神経再生法の開発という観点からも非常に重要である。

Strategy for Future Research Activity

新生ニューロンの既存の神経回路への組み込みにASIC1aが作用するか否かを調べるため、今後、嗅内皮質由来の貫通性線維と海馬新生ニューロンとのシナプス結合とシナプス成熟度を電気生理学的手法にて解析していく。