Induction of neural plasticity by Nogo receptor antagonist LOTUS in aged brain

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms
• Project/Area Number: 21H05697
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 竹居 光太郎 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (40202163)
• Project Period (FY): 2021-09-10 – 2023-03-31
• Keywords: LOTUS / Nogo受容体 / PirB / シネプス形成 / 神経可塑性誘導 / 記憶 / 学習

Outline of Annual Research Achievements

2022年度においては「LOTUSの過剰発現によって若年期の記憶・学習能を維持できるか」を課題として研究を遂行した。15ヶ月齢のマウスにおいて、老齢化野生型マウスに対してLOTUS発現量を増加させるIL-6を腹腔内投与し、無処置の野生型マウスと比較検討した。記憶や学習に関連する海馬においてLOTUSは加齢に伴って発現が低下することが知られているが、IL-6を週に1回4週間腹腔内投与した後、社会的認知機能テストにより海馬依存性社会認知能力を比較評価した結果、IL-6投与群では初対面の幼弱マウスとの対面における調査時間は1日目と比較して24時間後の2日目は有意に短く、1日目の調査時間に対する2日目の調査時間の割合はコントロール群と比較して有意に減少することが分かった。このことは、IL-6投与によって認知機能が向上したことを示す。次に、社会的認知機能テストを終えたマウスから海馬を摘出してウエスタンブロッティング法でLOTUS発現量を定量した結果、IL-6投与群のLOTUS発現量はコントロールと比較して増加していた。これらの実験結果はIL-6投与によって人為的にLOTUS発現量を増加させると神経可塑性が誘導されることを示唆し、老齢化マウスにiL-6を連続投与することで海馬のLOTUS発現量が増加して認知機能が向上したと考えられた。今後は、海馬で増加したLOTUSがシナプス形成を誘起したかどうかを生体の海馬で検証し、人為的神経可塑性誘導法の考案に繋げることを目指す。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。