2021 Fiscal Year Annual Research Report
乳頭体上核―歯状回新生ニューロン間シナプス形成における臨界期の解明
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 |
21H05701
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
橋本谷 祐輝 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (50401906)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | 乳頭体上核 / 歯状回 / 顆粒細胞 / 長期増強 / シナプス可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視床下部に位置する乳頭体上核は、海馬の歯状回に投射することが知られている。最近我々は乳頭体上核と歯状回の出力ニューロンである顆粒細胞で形成されるシナプスにおいてグルタミン酸とGABAが共放出されることを明らかにした。本研究では、成熟した大人の脳でも新しくニューロンが誕生する歯状回の新生ニューロンに焦点を当て、乳頭体上核―新生ニューロン間シナプスの発達分化のメカニズムと臨界期を明らかにし共放出シナプス形成のメカニズム解明を目指す。
乳頭体上核から海馬歯状回新生顆粒細胞への投射を調べるために、光遺伝学と電気生理学的手法を使った。まず乳頭体上核から顆粒細胞へと投射する神経線維にチャネルロドプシン-2を発現させるために、VGluT2-Creマウスを用いて、その乳頭体上核にCre依存的にチャネルロドプシン-2を発現するアデノ随伴ウィルスを注入した。注射後３週間経過したマウスの急性海馬スライス標本を作製し、顆粒細胞からホールセルパッチクランプ記録を行った。LEDを使った青色光照射に同期して、シナプス電流を記録することができた。
以上の実験条件において、新生顆粒細胞からの記録を行うために、新生顆粒細胞がGFPで標識されたGAD67-GFPトランスジェニックマウスを用いた。このマウスとVGluT2-Creマウスを掛け合わせたマウスの乳頭体上核でアデノ随伴ウィルスを使ってチャネルロドプシン-2を発現させた。現在この方法で新生顆粒細胞からの光応答を解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の目的である乳頭体上核から海馬歯状回新生顆粒細胞への投射を解析するための基本的な実験条件を構築することができた。したがって次年度からスムーズに実験および解析ができるものと期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のトランスジェニックマウスを用いて、乳頭体上核からの投射を調べる。発達時期との関連や記録した細胞を後から染色して形態を調べ、乳頭体上核投射の強弱と細胞の発達度合いとの関連なども調べる。さらにこのシナプスにおけるシナプス可塑性の臨界期に関しても調べる予定である。
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