2015 Fiscal Year Research-status Report

縫線核セロトニン神経の形成におけるSip1の機能と役割

Research Project

Project/Area Number	26461557
Research Institution	Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
Principal Investigator	西崎有利子愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周生期学部, 研究員 (90378901)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	東雄二郎愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周生期学部, 部長 (30181069) [Withdrawn]
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	モワット・ウィルソン症候群 / セロトニン神経 / Sip1 / ノックアウトマウス / 不安 / 縫線核
Outline of Annual Research Achievements	モワット・ウィルソン症候群の原因遺伝子であるSip1(Smad interacting protein 1)は、TGF-βスーパーファミリーのシグナル伝達を担うSmadと相互作用して、下流遺伝子の発現を制御する転写因子である。モワット・ウィルソン症候群における精神運動発達遅滞の病因・病態の解明を目指して、Sip1の脳神経系における機能解析を行っている。Sip1の脳内における発現は大脳皮質、海馬が主要部位であるが、縫線核セロトニン神経においても発現していることや、セロトニン神経における突起伸長に役割を担っていることをこれまでに見出だしていた。当該年度は、縫線核セロトニン神経におけるSip1の役割を解明するために、縫線核において特異的にCreリコンビナーゼを発現するPet1-Creマウスを用いて、縫線核特異的にSip1を欠失したコンディショナルノックアウトマウス(cKO)を作成し、行動解析を行った。その結果、Sip1 cKOマウスはオープンフィールド試験において、壁沿いや影領域に居る時間が対照群と比較して長い傾向が観察された。そこで、さらにその傾向を確かめるために、明暗箱テストを行ったところ、Sip1cKOマウスは暗箱にいる時間が有意に長く、Sip1 cKOマウスは、不安傾向にあると考えられた。高架式十時迷路では有意な差が見られなかった。セロトニン神経の分布や機能に異常があることの結果であると示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当該年度は、縫線核特異的ePet1Creマウスと、Sip1floxマウスを交配し、Sip1コンディショナルノックアウトマウス個体を５腹程度得ることができた。シSip1floxマウスは出産やほ乳に問題がある場合が多く、なかなか産仔が得にくい傾向にあったが、帝王切開、里親につけるなどして、５腹程度の産仔を得ることができた。そして、新たに所属研究所に導入された行動実験解析装置を用いて行動解析を行い、解析結果を統計処理したところ、Sip1コンディショナルノックアウトマウスには有意に不安傾向があることが明らかになった。今回得られた知見は、Sip1が、セロトニン神経の形成やネットワーク形成に関与し、その機能発現に役割を担うことを示すものである。モワット・ウィルソン症候群のみならず、不安症やうつ病などにも役立つことが期待される結果であり、今後、行動解析を行った個体の脳組織で病理学的な解析を合わせて行うことで、行動と病理的知見が揃った貴重な情報が得られると考えている。
Strategy for Future Research Activity	セロトニン神経は、攻撃性や社会性にも関与することから、縫線核特異的なSip1コンディショナルノックアウトマウスで、これらの行動について異常がないかどうかを、侵入者テスト、及び、3-chamber社会性テストを行うことで明らかにする。また、身体的な運動能の差異が見られないかどうかをRotarod試験を行って確認する。そして、行動解析を行ったSip1コンディショナルノックアウトマウスの脳組織で、どのような病理学的な異常が見られるかを明らかにするために、脳組織を採取し、薄切化したものを用いて、抗セロトニン抗体で免疫組織染色を行う。縫線核セロトニン神経細胞の分布や形態、セロトニン含有神経繊維の投射・伸長等を、コントロールマウスと比較・解析する。
Causes of Carryover	平成２７年度は、ノックアウトマウスの行動解析等を行うためい、多くのマウスを交配繁殖させる必要があり、マウスの餌や床敷き代に費用を要することから、次年度の前倒し請求を行った。実際に必要となる餌・床敷き代は、マウスの匹数に依存するため、事前には確定できないため、余裕を持って見積もっており、実際には、当初の予定額程度で収まったことから、次年度使用額が生じることとなった。
Expenditure Plan for Carryover Budget	平成２８年度は、ノックアウトマウスの行動解析をさらに追加で行い、行動解析が終了したマウスについては、その脳組織の免疫組織染色を行う予定である。そのために必要な、抗体等の試薬やピペット、プラスチック器具等の消耗品、論文投稿費用等を支出する予定である。