2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis on the cerebellar neuronal circuitry that is related to autism spectrum disorders based on molecular expression patterns
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26430035
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
藤田 啓史 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (60725901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉原 泉 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60187656)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マウス / 小脳 / 神経回路 / Pcdh10 / 自閉症スペクトラム障害 / 形成過程 / プルキンエ細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、自閉症スペクトラム障害（ASD)と関連の強い小脳の第VI-VII小葉、特にその半球部である第I脚（および第II脚）における神経回路の特異性を解析することを目的とした。
まず、哺乳類小脳の小葉の相同性を確認した。MRI画像（ヒト、マカク）と連続切片（マーモセット、ラット、マウス）から三次元形態解析を行い、軸索投射パタンや分子発現パタンも考慮した。霊長類小脳で特に発達しており非運動機能の局在が示唆される第I脚・第II脚は、両者を合わせてげっ歯類の第I脚と相同であると考えられた（論文受理; in press）。この結果から、げっ歯類を用いたASD関連小脳部位の解析が可能となった。
ASD関連遺伝子（にコードされる）プロトカドヘリン10 (Pcdh10) は、小脳第VI-VII小葉・第I脚を中心とする特異な縦縞区画のプルキンエ細胞に発現する。Pcdh10発現がレポーター発現で標識されたOL-KOマウスを用い、Pcdh10発現区画の構築とその発生過程、入出力軸索投射を解明することを本研究の中心とした。マウス成獣小脳皮質におけるPcdh10発現区画を、標準的マーカー分子Aldocの発現パタンと比較して同定し、さらに、小脳核と下オリーブ核においても、小脳皮質と部位対応的関係にあると思われる区画に特異的なPcdh10発現および神経回路が存在することを発見した（発表準備中）。さらに、大まかな小脳入出力回路が形成される胎生14.5日から17.5日の小脳Pcdh10発現区画の成長過程をOL-KOマウスにおいて三次元的に追跡した。その区画の中に、通常の縦方向への成長でなく、横方向への成長をする部分があり、それが第VI-VII小葉・第I脚へと成長することを見出した。この結果は、第VI-VII小葉・第I脚の入出力回路また機能の特異性を支持した（論文受理; in press）。
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[Journal Article] Lobular homology in cerebellum hemispheres of humans, non-human primates and rodents: a structural, axonal tracing and molecular expression analysis.2017
Author(s)
Luo Y, Fujita H, Nedelescu H, Biswas MS, Sato C, Ying S, Takahashi M, Akita K, Higashi T, Aoki I, Sugihara I.
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Journal Title
Brain Structure and Function
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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