2018 Fiscal Year Annual Research Report
嗅内皮質-海馬歯状回シナプス機能不全による空間弁別障害と適応的代償機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
17H05564
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
木下 専 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30273460)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シナプス / スパイン / 長期増強 / 空間文脈 / 長期記憶 / 滑面小胞体 / 電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セプチン細胞骨格系を構成するサブユニットSEPT1-14のうち、SEPT3は脳特異的かつニューロン選択的に発現するが、生理機能は不明である。Sept3欠損マウスは空間文脈課題で長期記憶障害を呈する。責任領域(海馬歯状回；DG)の主要ニューロン(顆粒細胞)の樹状突起棘(スパイン)の体積は正常であるが滑面小胞体(ER)含有率が少なく、この異常は初代培養顆粒細胞のSEPT3枯渇によって再現された。スパイン内ERの役割として、Ca2+シグナル伝達や膜輸送を介してシナプス伝達ないし長期増強への寄与が推測されている。Sept3欠損マウスでER含有スパインが減少するメカニズムとして、①顆粒細胞のER生合成の減少、②スパインへの侵入率の減少・退出率の増加、が考えられる。本研究では、①の検証を目的として、透過型電子顕微鏡連続切片像3次元再構築法(serial section Transmission Electron Microscopy; ssTEM法)により、野生型およびSept3欠損マウスの樹状突起内ER体積を比較した。その結果、Sept3欠損マウスの長期記憶障害の責任領域であるDG領域において、ER含有スパインの割合が有意に低いことを再確認した。一方、樹状突起基幹部内のER体積、基部にER集積部を持つスパインの割合には野生型との間に有意差を認めなかったことから、上記①(ER生合成ないし樹状突起基幹部内のERネットワーク減少に起因する可能性)は否定された。樹状突起基幹部内で局所的に形成されるER集積部の生理機能は不明である。本研究で、スパイン基部におけるER集積とスパイン内ERに強い関連を認めたことから「ER集積部は、スパイン内へのER侵入を効率化する足場としてシナプス入力依存的に形成される」いう新たな仮説を立てた。
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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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