グリア主導で神経回路活動は改変できるか？ー三つ組みシナプス仮説の実証ー

• 研究課題/領域番号: 15K14354
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 和中 明生 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (90210989)
• 研究分担者: 奥田 洋明 金沢大学, 医学系, 准教授 (40453162) ; 森田 晶子 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (70647049)
• 連携研究者: 南部 篤 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (80180553)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: アストロサイト / 三つ組みシナプス / GFAP / Olig2 / DREADD法 / 自発運動 / 淡蒼球 / シナプス / 微細突起 / 運動 / 光遺伝学 / ウイルスベクター / 電子顕微鏡 / 微細構造 / 突起

研究成果の概要

アストロサイトは三つ組みシナプスを構成して神経伝達に関わるが、アストロサイトを人為制御することで神経伝達を変化させるか否かについては未だ不明である。本研究では淡蒼球アストロサイトをモデルとしてこの現象を検討した。まず自発運動を付加したマウスではアストロサイトの微細突起の複雑性が増すこと、及びOlig2を発現するアストロサイトOlig2-ASとGFAPを発現するGFAP-ASの2種類があり相互排他的であることを見出した。これらのアストロサイトにDREADD法を用いて活性化した際に運動の変化（神経伝達の変化）が検出できたので、現在それぞれのアストロサイトに特異的な現象か否かを検証している。

研究成果

• [雑誌論文] Propofol induces nuclear localization of Nrf2 under conditions of oxidative stress in cardiac H9c2 cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinjo Takeaki、Tanaka Tatsuhide、Okuda Hiroaki、Kawaguchi Akira T.、Oh-hashi Kentaro、Terada Yuki、Isonishi Ayami、Morita-Takemura Shoko、Tatsumi Kouko、Kawaguchi Masahiko、Wanaka Akio
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 4 ページ: e0196191-e0196191
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0196191
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Olig2-Lineage Astrocytes: A Distinct Subtype of Astrocytes That Differs from GFAP Astrocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi Kouko、Isonishi Ayami、Yamasaki Miwako、Kawabe Yoshie、Morita-Takemura Shoko、Nakahara Kazuki、Terada Yuki、Shinjo Takeaki、Okuda Hiroaki、Tanaka Tatsuhide、Wanaka Akio
  • 雑誌名: Front. Neuroanat. 巻: 12 ページ: 1-17
  • DOI: 10.3389/fnana.2018.00008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of cross-rearing with social peers on myelination in the medial prefrontal cortex of a mouse model with autism spectrum disorder (2017)
  • 著者名/発表者名: Makinodan M. Okumura K. Ikawa D. Yamashita Y. Yamamuro K. Toritsuka M. Kimoto S. Yamauchi T. Komori T. Kayashima Y. Yoshino H. Wanaka A. Kishimoto T.
  • 雑誌名: Heliyon 巻: 3 号: 11 ページ: e00468-e00468
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2017.e00468
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of the mode of re-socialization after juvenile social isolation on medial prefrontal cortex myelination and function (2017)
  • 著者名/発表者名: Makinodan M. Ikawa D. Yamamuro K. Yamashita Y. Torituka M. Kimoto S. Okumura K. Komori T. Fukami S. Yoshino H. Kanba S. Wanaka A. Kishimoto T
  • 雑誌名: Sci.Rep 巻: 14 号: 1 ページ: 5481-5481
  • DOI: 10.1038/s41598-017-05632-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficient induction of inner ear hair cell-like cells from mouse ES cells using combination of Math1 transfection and conditioned medium from ST2 stromal cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ouji Y, Sakagami M, Omori H, Higashiyama S, Kawai N, Kitahara T, Wanaka A, Yoshikawa M.
  • 雑誌名: Stem Cell Research 巻: 23 ページ: 50-56
  • DOI: 10.1016/j.scr.2017.06.013
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Regulation and/or repression of cholinergic differentiation of murine embryonic stem cells using RNAi directed against transcription factor L3/Lhx8. (2017)
  • 著者名/発表者名: Manabe T, Wanaka A.
  • 雑誌名: Methods Molecular Biology 巻: 1622 ページ: 101-109
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7108-4_8
  • ISBN: 9781493971060, 9781493971084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Canon chord progression on brain activity and motivation are dependent on subjective feelings, not the chord progression per se (2017)
  • 著者名/発表者名: Kayashima Yoshinori、Yamamuro Kazuhiko、Makinodan Manabu、Nakanishi Yoko、Wanaka Akio、Kishimoto Toshifumi
  • 雑誌名: Neuropsychiatric Disease and Treatment 巻: Volume 13 ページ: 1499-1508
  • DOI: 10.2147/ndt.s136815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microglia support ATF3-positive neurons following hypoglossal nerve axotomy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, Murakami K, Bando Y, Nomura T, Isonishi A, Morita-Takemura S, Tatsumi K, Wanaka A, Yoshida S.
  • 雑誌名: Neurochemistry International 巻: 印刷中 ページ: 332-342
  • DOI: 10.1016/j.neuint.2017.05.007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microglia-derived neuregulin expression in psychiatric disorders. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikawa D, Makinodan M, Iwata K, Ohgidani M, Kato TA, Yamashita Y, Yamamuro K, Kimoto S, Toritsuka M, Yamauchi T, Fukami SI, Yoshino H, Okumura K, Tanaka T, Wanaka A, Owada Y, Tsujii M, Sugiyama T, Tsuchiya K, Mori N, Hashimoto R, Matsuzaki H, Kanba S, Kishimoto T.
  • 雑誌名: Brain Behav Immun. 巻: 61 ページ: 375-385
  • DOI: 10.1016/j.bbi.2017.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hedgehog Signaling Components Are Expressed in Choroidal Neovascularization in Laser-induced Retinal Lesion (2016)
  • 著者名/発表者名: Nochioka K, Okuda H, Tatsumi K, Morita S, Ogata N, Wanaka A.
  • 雑誌名: Ａｃｔａ Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａ ｅｔ Ｃｙｔｏｃｈｅｍｉｃａ 巻: 49 号: 2 ページ: 67-74
  • DOI: 10.1267/ahc.15036
  • NAID: 130005149556
  • ISSN: 0044-5991, 1347-5800
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Voluntary Exercise Induces Astrocytic Structural Plasticity in the Globus Pallidus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi K, Okuda H, Morita-Takemura S, Tanaka T, Isonishi A, Shinjo T, Terada Y, Wanaka A.
  • 雑誌名: Front Cell Neurosci. 巻: 10 ページ: 165-165
  • DOI: 10.3389/fncel.2016.00165
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A subtype of olfactory bulb interneurons is required for odor detection and discrimination behaviors (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Ogawa Y, Yoshihara S, Asahina R, Kinoshita M, Kitano T, Kitsuki M, Tatsumi K, Okuda M, Tatsumi K, Wanaka A, Hirai H, Stern PL and Tsuboi A
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 36 号: 31 ページ: 8210-8227
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2783-15.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Changes in endothelial cell proliferation and vascular permeability after systemic lipopolysaccharide administration in the subfornical organ. (2016)
  • 著者名/発表者名: Morita-Takemura S, Nakahara K, Tatsumi K, Okuda H, Tanaka T, Isonishi A, Wanaka A.
  • 雑誌名: J Neuroimmunol. 巻: 298 ページ: 132-137
  • DOI: 10.1016/j.jneuroim.2016.06.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Social isolation impairs remyelination in mice through modulation of IL-6. (2016)
  • 著者名/発表者名: Makinodan M, Ikawa D, Miyamoto Y, Yamauchi J, Yamamuro K, Yamashita Y, Toritsuka M, Kimoto S, Okumura K, Yamauchi T, Fukami SI, Yoshino H, Wanaka A, Kishimoto T.
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 30 ページ: 4267-4274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogenous vascular permeability and alternative diffusion barrier in the sensory circumventricular organs of adult mouse brain (2015)
  • 著者名/発表者名: Morita, S, Furube, E, Mannari, T, Okuda, H, Tatsumi, K, Wanaka, A, Miyata, S
  • 雑誌名: Cell and Tissue Research 巻: 0 号: 2 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1007/s00441-015-2207-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hedgehog Signaling Modulates the Release of Gliotransmitters from Cultured Cerebellar Astrocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okuda H, Tatsumi K, Morita-Takemura S, Nakahara K, Nochioka K, Shinjo T, Terada Y, Wanaka A
  • 雑誌名: Neurochem Res 巻: 41 号: 1-2 ページ: 278-89
  • DOI: 10.1007/s11064-015-1791-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retinoic acid regulates Lhx8 expression via FGF-8b to the upper jaw development of chick embryo (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimomura T, Kawakami M, Okuda H,Tatsumi K, Morita S, Nochioka K, Kirita T, Wanaka A.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 119 号: 3 ページ: 260-266
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2014.08.010
  • NAID: 110009923564
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vascular endothelial growth factor-dependent angiogenesis and dynamic vascular plasticity in the sensory circumventricular organs of adult mouse brain (2015)
  • 著者名/発表者名: Morita, S, Furube, E, Mannari, T, Okuda, H, Tatsumi, K, Wanaka, A, Miyata, S
  • 雑誌名: Cell and Tissue Research 巻: 359 号: 3 ページ: 865-884
  • DOI: 10.1007/s00441-014-2080-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Astrocytic TLR4 expression and LPS-induced nuclear translocation of STAT3 in the sensory circumventricular organs of adult mouse brain (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakano, Y, Furube, E, Morita, S, Wanaka, A, Nakashima, T, Miyata, S
  • 雑誌名: Journal of Neuroimmunology 巻: 278 ページ: 144-158
  • DOI: 10.1016/j.jneuroim.2014.12.013
  • 査読あり
• [学会発表] 脳弓下器官のIL-1β産生における血管周囲マクロファージ様細胞の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森田ー竹村晶子、中原一貴、長谷川ー石井さなえ、石西綾美、辰巳晃子、奥田洋明、田中達英、和中明生
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会（武蔵野市）
• [学会発表] FACS解析による成熟脳に存在するOlig2系譜アストロサイトの分離 (2018)
  • 著者名/発表者名: 辰巳晃子、石西綾美、河邉良枝、森田ー竹村晶子、中原一貴、田中達英、和中明生
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会（武蔵野市）
• [学会発表] Multiplex staining法を用いた脳梁内数珠状グリア細胞の免疫組織化学的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 河邉良枝、田中達英、石西綾美、森田ー竹村晶子、中原一貴、辰巳晃子、和中明生
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会（武蔵野市）
• [学会発表] 運動神経損傷後の神経細胞体周囲に集積するミクログリアの機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中達英
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会（長崎市）
• [学会発表] 弓状核及び正中隆起における血中物質の到達と血管構築変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森田ー竹村晶子
  • 学会等名: 第122回日本解剖学会総会（長崎市）
• [学会発表] Olig2-lineage astrocytes comprises a subpopulation of astrocytes distinct from GFAP-positive ones in the adult mouse brain. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kouko Tatsumi，Ayami Isonishi，Shoko Morita-Takemura，Tatsuhide Tanaka，Akio Wanaka
  • 学会等名: 第６0回日本神経化学会大会（仙台市）
• [学会発表] Microglia support ATF3-positive neurons following hypoglossal nerve axotomy (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhide Tanaka1，Koichi Murakami2，Yoshio Bando2，Taichi Nomura2，Ayami Isonishi1，Shoko Morita-Takemura1，Kouko Tatsumi1，Akio Wanaka1，Shigetaka Yoshida2
  • 学会等名: 第６0回日本神経化学会大会（仙台市）
• [学会発表] Astrocytic structural changes correlate with overall running activities in the globus pallidus (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi K, Okuda H, Takemura SM, Tanaka T, Isonishi A, Wanaka A
  • 学会等名: 第14回 アジア太平洋神経化学会議
  • 発表場所: マレーシア、クアラルンプール
  • 年月日: 2016-08-27
  • 国際学会
• [学会発表] Hedgehog signaling modulates the release of gliotransmitters from cultured cerebellar astrocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥田洋明、辰巳晃子、森田晶子、和中明生
  • 学会等名: 第58回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] Characterization of Olig2 positive astrocytes in the normal adult forebrain (2015)
  • 著者名/発表者名: 辰巳晃子、奥田洋明、森田晶子、和中明生
  • 学会等名: 第58回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] Astrocytic chondroitin sulfate proteoglycan in brain injury and in glutamate uptake functions (2015)
  • 著者名/発表者名: Akio Wanaka, Hiroaki Okuda, Kouko Tatsumi, Shoko Morita
  • 学会等名: 25th Meeting of the International Society for Neurochemistry
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] 末梢からの炎症シグナルによって引き起こされる脳弓下期間の血管の可塑的変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森田晶子、中原一貴、辰巳晃子、奥田洋明、宮田清司、和中明生
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-07-28