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2013 Fiscal Year Annual Research Report

海馬歯状回の恒常性維持機能の理解とその神経細胞内メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaBrain Environment
Project/Area Number 24111546
Research InstitutionFujita Health University

Principal Investigator

宮川 剛  藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (10301780)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords脳・神経 / 神経科学 / 脳神経疾患
Research Abstract

海馬歯状回の神経細胞の成熟度は各種の実験操作により双方向性に変化する。この細胞レベルでの成熟度変化は、ストレス下での脳のシステムの恒常性維持に重要な役割を果たしていると考えられるが、その機能的役割については未だ不明な点が多い。25年度は、非成熟歯状回を持つ遺伝子改変マウスを対象にデキサメタゾン(DEX)抑制テストを行い、海馬によるHPA系反応の抑制的な調節機能を評価した。これまでに調べた2系統のマウスでは、DEXを投与しても血中コルチコステロン濃度が高いままで低下しないことから、HPA系反応の抑制機能に障害があることが示唆された。この結果は、非成熟歯状回が恒常性維持機能の破綻に関連している可能性があることを示している。しかし、非成熟歯状回を引き起こす抗うつ薬の慢性投与が前頭皮質の特定の抑制性神経細胞も成熟前の状態に戻す作用があることが最近明らかとなり、歯状回以外の脳細胞の成熟度変化がHPA系反応の異常を引き起こしている可能性についても考慮する必要が出てきた。そこで、光遺伝学的手法を用いて歯状回神経細胞特異的に成熟度を操作する方法を確立するため、チャネルロドプシン2(ChR 2)を発現するfloxマウスを歯状回特異的Cre 発現マウスと交配し、歯状回神経細胞にのみChR 2を発現するマウスを作製した。このマウスの歯状回に複数回の光刺激を与えたところ、歯状回神経細胞が脱成熟したことを示唆する遺伝子発現変化が確認された。このように、歯状回神経細胞の成熟度と脳の恒常性維持機能との直接的な関係を明らかにするための解析系を確立した。また、本領域の他の班員との共同研究(10件)も実施し、複数の神経疾患モデルマウスの歯状回で成熟度変化を確認した。これは、歯状回の成熟度異常を伴う脳内環境の恒常性の維持機能の破綻が、様々な精神・神経疾患に関与している可能性があることを示唆している。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (35 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 16 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Absence of BRINP1 in mice causes increase of hippocampal neurogenesis and behavioral alterations relevant to human psychiatric disorders.2014

    • Author(s)
      Kobayashi M, Nakatani T, Koda T, Matsumoto K, Ozaki R, Mochida N, Takao K, Miyakawa T, Matsuoka I
    • Journal Title

      Mol Brain

      Volume: 7 Pages: 12

    • DOI

      10.1186/1756-6606-7-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased behavioral and neuronal responses to a hallucinogenic drug in PACAP heterozygous mutant mice.2014

    • Author(s)
      Hazama K, Hayata-Takano A, Uetsuki K, Kasai A, Encho N, Shintani N, Nagayasu K, Hashimoto R, Reglodi D, Miyakawa T, Nakazawa T, Baba A, Hashimoto H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9(2) Pages: e89153

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0089153

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comprehensive behavioral analysis of cluster of differentiation 47 knockout mice.2014

    • Author(s)
      Koshimizu H, Takao K, Matozaki T, Ohnishi H, Miyakawa T
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9(2) Pages: e89584

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0089584

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system in mice.2014

    • Author(s)
      Shoji H, Takao K, Hattori S, Miyakawa T.
    • Journal Title

      J Vis Exp

      Volume: 85 Pages: -

    • DOI

      10.3791/50871

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeted deletion of the C-terminus of the mouse adenomatous polyposis coli tumor suppressor results in neurologic phenotypes related to schizophrenia.2014

    • Author(s)
      Onouchi T, Kobayashi K, Sakai K, Shimomura A, Smits R, Sumi-Ichinose C, Kurosumi M, Takao K, Nomura R, Iizuka-Kogo A, Suzuki H, Kondo K, Akiyama T, Miyakawa T, Fodde R, Senda T
    • Journal Title

      Mol Brain

      Volume: 7(1) Pages: 21

    • DOI

      10.1186/1756-6606-7-21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Post-natal treatment by a blood-brain-barrier permeable calpain inhibitor, SNJ1945 rescued defective function in lissencephaly.2013

    • Author(s)
      Toba S, Tamura Y, Kumamoto K, Yamada M, Takao K, Hattori S, Miyakawa T, Kataoka Y, Azuma M, Hayasaka K, Amamoto M, Tominaga K, Wynshaw-Boris A, Wanibuchi H, Oka Y, Sato M, Kato M, Hirotsune S.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 3 Pages: 1224

    • DOI

      10.1038/srep01224

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluoxetine-induced cortical adult neurogenesis.2013

    • Author(s)
      Ohira K, Takeuchi R, Shoji H, Miyakawa T.
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology

      Volume: 38(6) Pages: 909-20

    • DOI

      10.1038/npp.2013.2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deficiency of schnurri-2, an MHC enhancer binding protein, induces mild chronic inflammation in the brain and confers molecular, neuronal, and behavioral phenotypes related to schizophrenia.2013

    • Author(s)
      Takao K, Kobayashi K, Hagihara H, Ohira K, Shoji H, Hattori S, Koshimizu H, Umemori J, Toyama K, Nakamura HK, Kuroiwa M, Maeda J, Atsuzawa K, Esaki K, Yamaguchi S, Furuya S, Takagi T, Walton NM, Hayashi N, Suzuki H, Higuchi M, Usuda N, Suhara T, Nishi A, Matsumoto M, Ishii S, Miyakawa T.
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology.

      Volume: 38(8) Pages: 1409-25

    • DOI

      10.1038/npp.2013.38

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ENU-mutagenesis mice with a non-synonymous mutation in Grin1 exhibit abnormal anxiety-like behaviors, impaired fear memory, and decreased acoustic startle response.2013

    • Author(s)
      Umemori J, Takao K, Koshimizu H, Hattori S, Furuse T, Wakana S, Miyakawa T.
    • Journal Title

      BMC Res Notes

      Volume: 6(1) Pages: 203

    • DOI

      10.1186/1756-0500-6-203

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chronic overload of SEPT4, a parkin substrate that aggregates in Parkinson's disease, causes behavioral alterations but not neurodegeneration in mice.2013

    • Author(s)
      Ageta-Ishihara N, Yamakado H, Morita T, Hattori S, Takao K, Miyakawa T, Takahashi R, Kinoshita M.
    • Journal Title

      Mol Brain

      Volume: 6 Pages: 35

    • DOI

      10.1186/1756-6606-6-35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Orexin receptor-1 in the locus coeruleus plays an important role in cue-dependent fear memory consolidation.2013

    • Author(s)
      Soya S, Shoji H, Hasegawa E, Hondo M, Miyakawa T, Yanagisawa M, Mieda M, Sakurai T.
    • Journal Title

      J Neurosci

      Volume: 4; 33(36) Pages: 14549-57

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.1130-13.2013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Point mutation in syntaxin-1A causes abnormal vesicle recycling, behaviors, and short-term plasticity.2013

    • Author(s)
      Watanabe Y, Katayama N, Takeuchi K, Togano T, Ito R, Sato M, Yamazaki M, Abe M, Sato T, Oda K, Yokoyama M, Takao K, Fukaya M, Miyakawa T, Watanabe M, Sakimura K, Manabe T, Igarashi M.
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 288(48) Pages: 34906-19

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.504050

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chronic fluoxetine treatment reduces parvalbumin expression and perineuronal nets in gamma-aminobutyric acidergic interneurons of the frontal cortex in adult mice.2013

    • Author(s)
      Ohira K, Takeuchi R, Iwanaga T, Miyakawa T
    • Journal Title

      Mol Brain

      Volume: 6 Pages: 43

    • DOI

      10.1186/1756-6606-6-43

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo evaluation of cellular activity in αCaMKII heterozygous knockout mice using manganese-enhanced magnetic resonance imaging (MEMRI).2013

    • Author(s)
      Hattori S, Hagihara H, Ohira K, Aoki I, Saga T, Suhara T, Higuchi M, Miyakawa T
    • Journal Title

      Front Integr Neurosci

      Volume: 7 Pages: 76

    • DOI

      10.3389/fnint.2013.00076

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PRICKLE1 interaction with SYNAPSIN I reveals a role in autism spectrum disorders.2013

    • Author(s)
      Paemka L, Mahajan VB, Skeie JM, Sowers LP, Ehaideb SN, Gonzalez-Alegre P, Sasaoka T, Tao H, Miyagi A, Ueno N, Takao K, Miyakawa T, Wu S, Darbro BW, Ferguson PJ, Pieper AA, Britt JK, Wemmie JA, Rudd DS, Wassink T, El-Shanti H, Mefford HC, Carvill GL, Manak JR, Bassuk AG
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8(12) Pages: e80737

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0080737

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mice lacking collapsin response mediator protein 1 manifest hyperactivity, impaired learning and memory, and impaired prepulse inhibition.2013

    • Author(s)
      Yamashita N, Takahashi A, Takao K, Yamamoto T, Kolattukudy P, Miyakawa T, Goshima Y.
    • Journal Title

      Front Behav Neurosci

      Volume: 7 Pages: 216

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2013.00216

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bidirectional change of maturation status of cells in the brain: Relevance to neuropsychiatric disorders2014

    • Author(s)
      Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      Frontier International Symposium for Neuron and Disease
    • Place of Presentation
      Xian, Chaina
    • Year and Date
      20140310-20140312
    • Invited
  • [Presentation] Immature dentate gyrus as a candidate endophenotype of neuropsychiatric disorders2013

    • Author(s)
      Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      ACNP 52nd Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Hollywood, Florida
    • Year and Date
      20131208-20131212
    • Invited
  • [Presentation] Dysregulation of BDNF-MAPK signaling pathway in the hippocampus of mice with “immature dentate gyrus.2013

    • Author(s)
      Hisatsugu Koshimizu, Koji Ohira, Hideo Hagihara, Keizo Takao, Tsuyoshi Takagi, Masakazu Kataoka, Shunsuke Ishii, Masami Takahashi, Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      Neuroscience 2013
    • Place of Presentation
      San Diego
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] Decreased parvalbumin immunoreactivity and altered perineuronal net labeling in the frontal cortex of schizophrenia model mice2013

    • Author(s)
      Hideo Hagihara, Tsuyoshi Takagi, Shunsuke Ishii, Isabella A Graef, Gerald R Crabtree, and Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      Neuroscience 2013
    • Place of Presentation
      San Diego
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] “Immature dentate gyrus”, a candidate endophenotype for psychotic disorders, emerges after adolescence in Schnurri-2 KO mice.2013

    • Author(s)
      Keizo Takao, Hideo Hagihara, Koji Ohira, Hirotaka Shoji, Satoko Hattori, Hisatsugu Koshimizu, Juzoh Umemori, Tsuyoshi Takagi, Shunsuke Ishii, Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      Neuroscience 2013
    • Place of Presentation
      San Diego
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] Neuronal dematuration induced by antidepressant treatment in medial frontal cortex of adult mice.2013

    • Author(s)
      Koji Ohira, Rika Takeuchi, and Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      Neuroscience 2013
    • Place of Presentation
      San Diego
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] 精神疾患の中間表現型としての未成熟脳2013

    • Author(s)
      宮川剛
    • Organizer
      第23回日本臨床精神神経薬理学会 第43回日本神経精神薬理学会合同年会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Year and Date
      20131024-20131026
  • [Presentation] 成体マウスの前頭皮質と海馬において、抗うつ薬の長期投与によって抑制性神経細胞のパルブアルブミンとペリニューロナルネットが減少した2013

    • Author(s)
      大平耕司、竹内理香、岩永剛、宮川剛
    • Organizer
      第23回日本臨床精神神経薬理学会 第43回日本神経精神薬理学会合同年会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Year and Date
      20131024-20131026
  • [Presentation] マンガン造影MRI法を用いたalpha-CaMKIIへテロノックアウトマウスの脳画像解析2013

    • Author(s)
      服部聡子、米山操、齊藤茂芳、青木伊知男、佐賀恒夫、須原哲也、樋口真人、宮川剛
    • Organizer
      第23回日本臨床精神神経薬理学会 第43回日本神経精神薬理学会合同年会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Year and Date
      20131024-20131026
  • [Presentation] Immature dentate gyrus and mild chronic inflammation: Candidate endophenotype of neuropsychiatric disorders2013

    • Author(s)
      Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      4th European Coference on Schizophrenia Research
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      20130926-20130928
    • Invited
  • [Presentation] 遺伝子・脳・行動:遺伝子改変マウスを用いた研究2013

    • Author(s)
      宮川剛
    • Organizer
      日本心理学会第77回大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター、札幌市産業振興センター
    • Year and Date
      20130919-20130921
  • [Presentation] Bidirectional change of maturation statue of dentate gyrus neurons: relevance to neuropsychiatric diseases2013

    • Author(s)
      Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      The 8th International Conference for Neurons and Brain Disease
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20130702-20130704
  • [Presentation] マンガン造影MRI法を用いたalpha-CaMKIIへテロノックアウトマウスの脳機能解析2013

    • Author(s)
      服部聡子、米山操、齊藤茂芳、青木伊知男、佐賀恒夫、須原哲也、樋口真人、宮川剛
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      20130620-20130623
  • [Presentation] 抗うつ薬によって引き起こされる成体マウス前頭皮質内側部の脱成熟2013

    • Author(s)
      大平耕司、竹内理香、宮川剛
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      20130620-20130623
  • [Presentation] Shunurri-2 マウスで見られる精神疾患の中間表現型としても未成熟歯状回は成育後に出現する2013

    • Author(s)
      高雄啓三、萩原英雄、大平耕司、昌子浩孝、服部聡子、小清水久嗣、梅森十三、高木豪、石井俊輔、宮川剛
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      20130620-20130623
  • [Presentation] 歯状回ニューロンの成熟異常を示すマウスの海馬におけるBDNF-MAPK シグナル経路の調整異常2013

    • Author(s)
      小清水久嗣、大平耕司、萩原英雄、高雄啓三、高木豪、片岡正和、石井俊輔、高橋正身、宮川剛
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      20130620-20130623
  • [Presentation] 統合失調症モデルマウスの前頭前野におけるパルバルブミン陽性細胞の減少とペリニューロナルネット発現の変化2013

    • Author(s)
      萩原英雄、高木豪、石井俊輔、Isabella A Greaf、Gerald R Crabtree、宮川剛
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      20130620-20130623
  • [Presentation] Bidirectional change of maturation status of dentate gyrus neurons: Relevance to neuropsychiatric disorders.2013

    • Author(s)
      Tsuyoshi Miyakawa
    • Organizer
      15th Annual Genes, Brain and Behavior Meeting of the International Behavioural and Neural Genetics Society
    • Place of Presentation
      Leuven, Belgium
    • Year and Date
      20130520-20130524
  • [Remarks] 藤田保健衛生大学総合医科学研究所システム医科学研究部門ホームページ

    • URL

      http://www.fujita-hu.ac.jp/ICMS/research_category/res06/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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