2018 Fiscal Year Annual Research Report
脳障害後の神経回路再編促進モデルによる回路シフトの解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
17H05556
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
上野 将紀 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40435631)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脳脊髄障害 / 神経回路 / 再編 / 皮質脊髄路 / 軸索伸長 / 神経科学 / 脳神経疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳において神経の軸索の伸長や再生が起こりにくい大きな要因に、①軸索の周囲環境に存在する軸索伸長阻害因子（外的要因）、②軸索伸長をうながす神経細胞内シグナルの枯渇（内的要因）、の２つが示されている。本研究では、これらの外的、内的要因を取り除くことが可能な遺伝子改変マウスによって、障害後の運動回路の再編や機能の回復を促進することができるか検証することを目的とする。特に、大脳皮質と脊髄をつなぎ自発的あるいは巧緻的な運動に必要とされる皮質脊髄路をターゲットとする。本年度は、外的、内的要因を標的としたシングル、ダブル、トリプルノックアウトマウスにおいて、皮質脊髄路の再編が促されるかどうかを検証するため、脊髄損傷モデルを構築した。皮質脊髄路の軸索を順行性神経トレーサーでラベルし、損傷後の軸索の伸長や退縮の度合いを評価した。その結果、外的要因を阻害したマウスでは、損傷による切断後の軸索の退縮が顕著に抑制された。一方、内的要因を克服したマウスでは、損傷による切断後の軸索の伸長が顕著に増加した。こうした変化が、回路の再編を促進するかを明らかにするため、経シナプス逆行性ウイルストレーサーを用いて、神経回路の接続解析を行った。その結果、これらのダブルノックアウトマウスにおいて、筋と大脳皮質を結ぶ回路の再編が増えることが明らかとなった。本研究の結果から、外的、内的要因は、神経回路の再生を阻む異なる過程に関わっていることがわかった。さらにこれらの要因を阻害することで、神経回路の再編を促進することが可能であることが示された。本研究の成果は、脳脊髄の障害に対し、外的、内的要因双方を標的として、機能回復をもたらす治療法の開発に貢献すると期待される。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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