2022 Fiscal Year Annual Research Report
臨界期を決定するペリニューロナルネット成熟機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms |
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| Project/Area Number |
21H05681
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
宮田 真路 東京農工大学, 農学部, 准教授 (60533792)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | ペリニューロナルネット / 臨界期 / 細胞外マトリックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
成体脳の体積の約20%を占める細胞外空間は、細胞外マトリクスによって満たされている。ペリニューロナルネット（神経細胞周囲網, PNN）は、Camillo Golgiによって100年以上も前に発見された中枢神経系に特徴的な細胞外マトリクスであり、神経細胞の細胞体と近位神経突起を網目状に取り囲んでいる。しかし、PNNの研究手法が限られているため、PNNの作用機序の解明には至っていない。現状の問題点として、酵素処理によりPNNを除去する (loss of function) ことは可能だが、PNN形成を誘導する (gain of function) 技術が存在しないことが挙げられる。
これまでのPNN研究は齧歯類を対象に進められてきた。一方で、ヒトを含めた霊長類では、全体のPNNの3割が興奮性神経細胞の周囲に形成される。現在、ヒト脳で興奮性神経細胞にPNNが形成される分子基盤や、その機能は全く分かっていない。PNNのgain of function系が確立すると、マウス脳において、ヒト脳と同様に興奮性神経細胞の周囲にPNNを形成させることができ、その機能研究が可能になる。
そこで、齧歯類の大脳皮質では、PNNが抑制性神経細胞の周囲に選択的に、かつ、神経活動依存的に形成されることに着目し、その分子基盤を探索した。昨年度までに、細胞自律的なPNN形成に必要な候補遺伝子を見出した。本年度は、これらの遺伝子を導入することで、マウス脳内で任意の神経細胞周囲にPNNを形成する技術を確立した。今後、本研究で構築したPNN誘導技術を応用することで、これまでにないアプローチを用いて臨界期可塑性の制御におけるPNNの役割が明らかになると期待される。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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