| Project/Area Number |
24K23228
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0704:Neuroscience, brain sciences, and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
平野 匡佑 北海道大学, 医学研究院, 助教 (11005034)
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| Project Period (FY) |
2024-07-31 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | ヒスタミン代謝酵素 / 記憶 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒスタミンH3受容体（H3R）逆作動薬は嗅周皮質のヒスタミン放出を促進し、忘れていた記憶を思い出すことが可能である。この記憶想起にはヒスタミンH2受容体が関与することが報告されているため、ヒスタミンによる嗅周皮質の活動上昇が記憶想起に重要であると考えられる。しかし、H3R逆作動薬はヒスタミンだけでなくGABAの放出を促進するため、ヒスタミン濃度を選択的に高めることで強力な記憶想起を誘導できる可能性がある。本研究はヒスタミン代謝酵素を阻害することで、強力な記憶想起を実現できるか、それが病態モデル動物にも適用可能であるかどうかを検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウスの神経活動をファイバーフォトメトリー法で取得するための設備をセットアップした。アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを用いて脳内に蛍光カルシウムセンサーGCaMPを発現させるために、脳定位固定装置および脳内への薬物微量注入装置を用いた系を確立した。本研究の目的はヒスタミン代謝酵素（HNMT）阻害薬の投与によって嗅周皮質の神経活動が上昇し、記憶が強力に想起されることを検証することである。HNMTの阻害薬にはその阻害薬であるメトプリンを用いるが、メトプリンによる記憶成績の改善がHNMT阻害によるものであることを示すために、Hnmtを条件付きノックアウトすることが可能なHnmt-floxマウスの繁殖ラインを確保し、Hnmtを条件付きノックアウトすることが可能であることを確認した。記憶成績の評価は新規物体認識試験（nobel object recognition task:NORT）を用いて評価した。本試験系による動物の行動を解析する際に実験者の主観を減らすため、DeepLabCutという深層学習ベースの自動行動解析プログラムを用いた。本プログラムによって学習および試験時のマウスの行動を自動で追跡できることを確認した。また、HNMTを阻害することで不安用行動などに影響を示さないことを確認するために、オープンフィールド試験や高架式ゼロ迷路試験、明暗ボックス試験の試験系をHnmt-floxマウスから作成した条件付きノックアウト個体を用いて評価した。これらの試験系からHNMTの阻害は不安用行動を惹起しないことを確認した。最後に、メトプリン投与によって脳内ヒスタミン濃度が実際に増加するかどうかを検証した。ホモジネート脳サンプルから得た上清をHPLCで解析した結果、メトプリン投与で脳内ヒスタミン濃度は上昇することを確認した。
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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
ファイバーフォトメトリー法で神経活動を取得するにあたって、青色励起光を新たに導入することで複数個体の神経活動を同時に取得できる体制が整ったため。また、DeepLabCutによる行動解析の自動化を確立したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は実際にマウスへメトプリンを投与し、その時の神経活動を記録する。また、アルツハイマー病モデルマウスに対する薬効を確認するため、Appノックインマウスに対してもメトプリンを投与し、記憶成績が改善するかどうかを検証する。
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