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海馬神経回路編成におけるミクログリアによるニューロン選別機構の解明

Research Project

Project/Area Number 18J21331
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nerve anatomy/Neuropathology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

亀井 亮佑  東京大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsミクログリア / 神経新生 / 二光子in vivoイメージング / 貪食 / アポトーシス / 海馬歯状回 / ミクログリア急性除去 / 免疫組織化学 / 遺伝子導入 / 免疫組織染色 / 神経分化 / 免疫染色
Outline of Annual Research Achievements

前々年度構築した海馬歯状回in vivoイメージングシステムを、前年度作出したトランスジェニックマウスと組み合わせることで、生体内でミクログリアが新生ニューロンを貪食する動的なプロセスを、詳細に描出することに成功した。
新生ニューロンの貪食に携わるミクログリアは、突起を素早く伸縮させることで周囲の探索を担い、突起の先端構造を大きく変化させ新生ニューロンを丸ごと突起で包み込むことで新生ニューロンの貪食を実現した。突起先端で形成されたファゴソームは速やかにファゴリソソームへと成熟し、突起内部で内容物の消化を進行させサイズを縮小させた。このファゴリソソームはゆっくりと間欠的に細胞体に向かって輸送され、細胞体到達後にも更なる分解を進めた。
一方で、貪食細胞であるミクログリアを急性除去すると、海馬歯状回でアポトーシスした新生ニューロンのクリアランスが強く障害された。この時、神経幹細胞の数や新生ニューロンの分裂・分化には影響が見られない一方で、新生ニューロンの分裂後の短期生存が障害されることが明らかとなった。すなわち、上記のミクログリアによる死細胞除去は、適切な神経新生のための環境整備に役立っている可能性が示唆された。
以上のように、成体脳のミクログリアはアポトーシス細胞の貪食負荷に対し、突起をユニークに活用することで効率的に対処していることが明らかとなった。このような貪食様式は、急性スライスなどの炎症条件下で報告されていた従来の観察結果とは異なるものであり、生理的なミクログリアによる死細胞除去システムの一端を新たに明らかにしたものと言える。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020 2018

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] In vivo two-photon imaging reveals unique function of microglial processes in the phagocytosis of adult-born neurons in the hippocampus2021

    • Author(s)
      Ryosuke Kamei, Shinji Urata, Shigeo Okabe
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Unique roles of microglial motile processes in phagocytosis of adult-born neurons in the hippocampus2021

    • Author(s)
      Ryosuke Kamei, Shinji Urata, Shigeo Okabe
    • Organizer
      XV European Meeting on Glial Cells in Health and Disease
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-resolution in vivo two-photon imaging for hippocampal circuit remodeling by adult-born neurons and microglia2020

    • Author(s)
      Ryosuke Kamei, Shinji Urata, Shigeo Okabe
    • Organizer
      第20回東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] High-resolution in vivo two-photon imaging for hippocampal circuit remodeling by adult-born neurons and microglia2018

    • Author(s)
      Ryosuke Kamei, Shinji Urata, Shigeo Okabe
    • Organizer
      Japanese-German YoungGlia collaborative meeting for mutual research exchange
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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