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生後発達期におけるミクログリアの神経回路再編に対する役割の解明

Research Project

Project/Area Number 12J02038
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology and muscle physiology
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

宮本 愛喜子  総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsミクログリア / シナプス形成 / 生後発達期 / in vivo imaging / 子宮内電気穿孔法 / スパイン / in utero electroporation
Research Abstract

生後発達期、中枢神経系では大規模な神経回路形成・編成が生じる。神経回路網の変化としては神経間の情報伝達部位であるシナプスの除去や新生があげられるが、近年、ミクログリアがシナプス除去に対して役割を持っていることが明らかとなってきた。申請者は未解明である生後1-2週目のマウスにおけるミクログリアの役割、特に神経回路発達の指標となるシナプス動態に対するミクログリアの関与について明らかにするためにin vivo 2光子イメージングを用いたミクログリアの接触とスパイン形成または消失について検討を行った。生後8-10日齢の子宮内電気穿孔法によって大脳皮質興奮性神経細胞に赤色蛍光タンパク質を発現させたlbal-EGFPマウス(ミクログリア特異的にEGFPを発現)を用いて、タイムラプスin vivo 2光子イメージングを行ったところ、ミクログリアが接触した部位に新たなフィロポディア状の突起(スパインの前駆体であると考えられている)が形成される様子が観察された。
また、ミクログリアの活性を抑えるミノサイクリンを腹腔内投与したマウスのスパイン密度を調べたところ有意な減少が見られ、ミクログリア選択的に除去したマウスでも同様の結果が得られたことから、ミクログリアによるフィロポディア形成は発達期におけるスパイン形成に寄与していると考えられる。さらに、ミクログリアを除去したマウスから作成した急性スライス標本を用いて微小興奮性シナプス後電位の頻度を確認したところ対照群と比較して優位に減少していた。したがって、ミクログリアにより形成されたフィロポディアは機能的シナプスの形成に寄与していると考えられる。以上の結果から大脳皮質体性感覚野の発達期において、時期特異的にミクログリアがフィロポディアの形成を介して機能的シナプスの形成に寄与していることが示され、発達期の回路形成に対するミクログリアの新たな役割を示唆する結果が得られた。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] ミクログリアとシナプス2014

    • Author(s)
      宮本愛喜子, 和気弘明, 鍋倉淳一
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 65 Pages: 32-36

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microglia and synapse interactions : fine tuning neural circuits and candidate molecules2013

    • Author(s)
      Miyamoto A, Wake H, Moorhouse AJ, Nabekura J
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 7 Pages: 70-70

    • DOI

      10.3389/fncel.2013.00070

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ミクログリアの新規機能から見る脳神経回路編成と脳機能疾患2013

    • Author(s)
      宮本愛喜子, 鍋倉淳一
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 31 Pages: 1724-1728

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microglia : actively surveying and shaping neuronal circuit structure and function2013

    • Author(s)
      Hiroaki Wake, Andrew J. Moorhouse, Akiko Miyamoto. Junichi Nabekura
    • Journal Title

      Trends in Neurosciences

      Volume: 36 Issue: 4 Pages: 209-217

    • DOI

      10.1016/j.tins.2012.11.007

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 発達期マウス大脳皮質体性感覚野におけるミクログリアによるシナプス形成 : 生体2光子顕微鏡による観察2014

    • Author(s)
      宮本愛喜子、江藤圭、村越秀治、柴田圭輔、小泉修一、鍋倉淳一
    • Organizer
      第91回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Involvement of microglia in dendritic spine formation in immature barrel cortex2013

    • Author(s)
      Akiko Miyamoto, Kei Eto, Junichi Nabekura
    • Organizer
      北米神経科学大会 Neuroscience 2013
    • Place of Presentation
      San Diego Convention center
    • Year and Date
      2013-11-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質発達期におけるミクログリアによるスパイン形成2013

    • Author(s)
      宮本愛喜子、江藤圭、鍋倉淳一
    • Organizer
      第36回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2013-06-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivoイメージングを用いた発達期ミクロクリアの観察2012

    • Author(s)
      宮本愛喜子
    • Organizer
      生理研・名大合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡崎カンファレンスセンター(愛知県)
    • Year and Date
      2012-09-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 発達期におけるミクロクリアの形態的及び機能的特性の解明2012

    • Author(s)
      宮本愛喜子
    • Organizer
      中部生理学会
    • Place of Presentation
      岡崎カンファレンスセンター(愛知県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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