2019 Fiscal Year Annual Research Report
Visualization and manipulation of MAN-network
Publicly Offered Research
| Project Area | Brain information dynamics underlying multi-area interconnectivity and parallel processing |
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| Project/Area Number |
18H05121
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
小泉 修一 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10280752)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アストロサイト / ミクログリア / 高精細イメージング / P2Y1受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グリア細胞が脳機能に果たす役割の重要性が明らかにされつつある。本研究では、アストロサイト（A)、ミクログリア（M)、神経細胞（N)が構築するネットワークをMANネットワークと規定し、これらを正確に「見る」「制御する」ことで、脳情報動態におけるグリア細胞の役割を明らかにした。
1 アストロサイト。アストロサイトはシナプスを取り囲み、自身も周辺シナプスとして機能する所謂「三者間シナプス」仮説は、in situで実際に起きているのかどうかについては不明な点が多い。そこで、先ず神経細胞とアストロサイト機能を、高時空間分解能、同時、in situ、で「見る」Ca2+イメージングシステムを構築した。アストロサイトは膜移行型Ca2+蛍光指示薬Lck-GCaMP3又はGCaMP6で、神経細胞はRCaMP2（尾藤らと共同研究）により、同一標本で解析できる系を構築した。神経活動の一定潜時後に、アストロサイトのCa2+応答を認め、これはATPによる神経→アストロサイトのシグナルであった。アストロサイトにP2Y1受容体を強制発現させてこの応答を「制御」する系を構築し、その様式・機序を明らかにした。これにより、アストロサイト→神経細胞のフィードバックシグナルがグルタミン酸によって伝わっていることも明らかにした。このように、神経-アストロサイト間で双方向性のコミュニケイションが存在していること、そのシグナル分子、シグナル伝達様式をin situで明らかにすることが出来た。
2 ミクログリア。ミクログリアはシナプス再編により神経機能を制御することが良く知られている。先ず、ミクログリアを薬colony stimulating factor1 receptro (CSF1R)により可逆的に除去する実験系を構築した。これを用いてミクログリアがシナプス伝達に与える影響の機能解析を開始した。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Hyaluronan, the backbone of perinruronal nets, supports glutamate clearance.2019
Author(s)
Hayashi-Kato M, Nishioka T, Shimizu H, Takahashi K, Kakegawa W, Mikami T, Hirayama Y, Nagano O, Saya H, Koizumi S, Yoshida S, Yuzaki M, Tammi M, Sekino Y, Kaibuchi K, Shigemoto-Mogami Y, Yasui M and Sato K.
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Journal Title
J Neurochem
Volume: 150 (3)
Pages: 249-263
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Intermittent restraint stress induces circadian misalignment in the mouse bladder, leading to nocturia2019
Author(s)
Ihara, T., Nakamura, Y., Nitsui, T., Tsuchiya, S., Kanda, M., Kira, S., Nakagomi. H., Sawada, N., Kamiyama, M., Shigetomi, E., Shinozaki, Y., Yoshiyama, M., Nakao, A., Koizumi, S., Takeda, M
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 9(1)
Pages: 10069
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Neuronal hyperexcitability mediated by GqPCR-mediated signaling in astrocytes2020
Author(s)
Shigetomi, E., Hirayama, Y., Sano, F., Tanaka, KF., Bito, H., Koizumi, S
Organizer
第93回日本薬理学会年会
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[Presentation] Dysregulated ABCA1 increases risk for pathogenesis of normal tension glaucoma2020
Author(s)
Shinozaki, Y., Namekata, K., Segawa, T., Ohno, N., Harada, T., Kashiwagi, K., Koizumi, S
Organizer
第93回日本薬理学会年会
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[Presentation] Loss of P2Y1 receptor causes ocular hypertension and glaucoma-like phenotype in mice2020
Author(s)
Hamada, K., Shinozaki, Y., Segawa, T., Namekata, K., Ohno, N., Harada, T., Kashiwagi, K., Koizumi, S
Organizer
第93回日本薬理学会年会
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[Presentation] Visualization of extracellular Ca2+ dynamics in hippocampus using Ca2+ Image Sensor2020
Author(s)
Parajuli, B., Doi, H., Shigetomi, E., Shinozaki, Y., Sawada, K., Koizumi ,S
Organizer
第93回日本薬理学会年会
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[Presentation] Neuroprotective effects of microglia via P2Y1 receptors against ischemic neuronal injury.2019
Author(s)
Fukumoto, Y., Koizumi, S., Yoshioka, H., Yagi, T., Kanemaru, K., Kinouchi, H.
Organizer
BRAIN & BRAIN PET 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Impaired glial ABCA1 causes pathogenesis of glaucoma.2019
Author(s)
Shinozaki, Y., Namekata, K., Kashiwagi, K., Ohno, N., Segawa, T., Harada, T., Koizumi, S
Organizer
NEURO2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Dynamic feature of bidirectional communication between neurons and astrocytes.2019
Author(s)
Shigetimi, E., Hirayama, YJ., Ikenaka, K., Tanaka, KF., Bito, H., Koizumi, S.
Organizer
NEURO2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Involvement of microglia in Alexander Disease, the primary astrocytic disease.2019
Author(s)
Kobayashi, K., Shigetomi, E., Saito, K., Ikenaka, K., Tanaka, KF., Koizumi, S
Organizer
NEURO2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Re-emergence of astrocytic mGluR5 assembles cortical networks in induction of neuropathic pain.2019
Author(s)
Danjo, Y., Hirayama, YJ., Shigetomi, E., Shibata, K., Takanashi, K., Shinozaki, Y., Kim SK., Nabekura, J., Koizumi, S
Organizer
Neuro2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Impaired astrocytic ABCA1 causes normal tension glaucoma-like phenotypes in mice2019
Author(s)
Shinozaki, Y., Namekata, K., Kashiwagi, K., Ohno, N., Segawa, T., Harada, T., Koizumi, S.
Organizer
第24回グリア研究会
