知的障害・自閉性障害モデルにおけるシナプス機能のライブイメージング

• 研究課題/領域番号: 15K15399
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 小児科学
• 研究機関: 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
• 研究代表者: 永田 浩一 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 神経制御学部, 部長 (50252143)
• 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: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: シナプス / ライブイメージング / 自閉性障害 / 知的障害 / 神経細胞 / 海馬神経細胞 / ライブイメージ / スパイン / イメージング / 大脳皮質

研究成果の概要

自閉性障害(ASD)や知的障害(ID)におけるシナプス障害の分子メカニズムやダイナミクスは殆ど判っていない。そこで共焦点顕微鏡を利用して初代培養海馬神経細胞におけるシナプス動態のin vitroライブイメージ解析を行った。特に、シナプスの構造を、１）スパイン初期形成、２）スパインの経時的形態変化、３）スパイン密度変化、の３要素に分け、シナプス障害がIDやASDを引き起こす構造基盤のダイナミックな実体の一端をライブイメージで明らかにした。加えて、電気穿孔法を応用してマウスの海馬神経細胞へ各種ベクターを導入し、シナプスの構造・形態変化をin vivoでライブイメージ解析する技術開発を試みた。

研究成果

• [国際共同研究] Dept. of Pharmacology, Yale University(米国)
• [国際共同研究] Pohang University(韓国)
• [国際共同研究] Duke-National University of Singapore(Singapore)
• [雑誌論文] Prdm16 is crucial for progression of the multipolar phase during neural differentiation of the developing neocortex. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue M, Iwai R, Tabata H, Konno D, Komabayashi-Suzuki M, Watanabe C, Iwanari H, Mochizuki Y, Hamakubo T, Matsuzaki F, Nagata K-I, Mizutani K-I
  • 雑誌名: Development 巻: 144 号: 3 ページ: 385-399
  • DOI: 10.1242/dev.136382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dnmt1-dependent Chk1 pathway suppression is protective against neuron division (2017)
  • 著者名/発表者名: Oshikawa Mio、Okada Kei、Tabata Hidenori、Nagata Koh-ichi、Ajioka Itsuki
  • 雑誌名: Development 巻: 144 号: 18 ページ: 3303-3314
  • DOI: 10.1242/dev.154013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of a circadian-relevant gene NR1D1 in brain development: possible involvement in the pathophysiology of autism spectrum disorders. (2017)
  • 著者名/発表者名: Goto, M., Mizuno, M., Matsumoto, A., Yang, Z., Jimbo, E.F., Tabata, H., Yamagata, T., Nagata, K.-I.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 7 号: 1 ページ: 43945-43945
  • DOI: 10.1038/srep43945
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MUNC18-1 gene abnormalities are involved in neurodevelopmental disorders through defective cortical architecture during brain development (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamada Nanako、Iwamoto Ikuko、Tabata Hidenori、Nagata Koh-ichi
  • 雑誌名: Acta Neuropathologica Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 92-92
  • DOI: 10.1186/s40478-017-0498-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Role of a heterotrimeric G-protein, Gi2, in the corticogenesis: possible involvement in periventricular nodular heterotopia and intellectual disability. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamada, N., Negishi, Y., Mizuno, M., Miya, F., Hattori, A., Okamoto, N., Kato, M., Tsunoda, T., Yamasaki, M., Kanemura, Y., Kosaki, K., Tabata, H., Saitoh, S., Nagata, K.-I.
  • 雑誌名: J. Neurochem. 巻: 140 号: 1 ページ: 82-95
  • DOI: 10.1111/jnc.13878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Class III phosphoinositide 3-kinase in the brain development: possible involvement in specific learning disorders. (2016)
  • 著者名/発表者名: Inaguma Y, Matsumoto A, Noda M, Tabata H, Maeda A, Goto M, Usui D, Jimbo EF, Kikkawa K, Ohtsuki M, Momoi MY, Osaka H, Yamagata T, Nagata KI
  • 雑誌名: J Neurochem 巻: 139 号: 2 ページ: 245-55
  • DOI: 10.1111/jnc.13832
  • 査読あり
• [雑誌論文] Schizophrenia susceptibility gene product dysbindin-1 regulates the homeostasis of cyclin D1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito H, Morishita R, Nagata K
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1862 号: 8 ページ: 1383-1391
  • DOI: 10.1016/j.bbadis.2016.04.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential role of the nuclear isoform of RBFOX1, a candidate gene for autism spectrum disorders, in the brain development. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamada N, Ito H, Nishijo T, Iwamoto I, Morishita R, Tabata H, Momiyama T, Nagata K-I
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 30805-30805
  • DOI: 10.1038/srep30805
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of BDNF exocytosis and GABAergic interneuron synapse by the schizophrenia susceptibility gene dysbindin-1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuan Q, Yang F, Xiao Y, Tan S, Husain N, Ren M, Hu Z, Martinowich K, Ng J S, Kim P J, Han W, Nagata K, Weinberger DR, H. Je S
  • 雑誌名: Biol. Psychiatry 巻: 80 号: 4 ページ: 312-322
  • DOI: 10.1016/j.biopsych.2015.08.019
  • 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] Morphological characterization of Class III phosphoinositide 3-kinase during mouse brain development. (2016)
  • 著者名/発表者名: Inaguma Y, Ito H, Iwamoto I, Matsumoto A, Yamagata T, Tabata H, Nagata K-I
  • 雑誌名: Med Mol Morphol 巻: 49 号: 1 ページ: 28-33
  • DOI: 10.1007/s00795-015-0116-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Circadian-relevant genes are highly polymorphic in autism spectrum disorder patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yang Z, Matsumoto A, Nakayama K, Jimbo EF, Kojima K, Nagata KI, et al.
  • 雑誌名: Brain Dev. 巻: 15 号: 1 ページ: 91-9
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2015.04.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of the cytoplasmic isoform of RBFOX1/A2BP1 in establishing the architecture of the developing cerebral cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamada N, Ito H, Iwamoto I, Morishita R, Tabata H, Nagata K-I
  • 雑誌名: Molecular Autism 巻: 6 号: 1 ページ: 56-56
  • DOI: 10.1186/s13229-015-0049-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Disrupted-in-schizophrenia 1 (DISC1) regulates dysbindin function by enhancing its stability. (2015)
  • 著者名/発表者名: Lee S-A, Kim S-M, Suh B K, Sun H-Y, Park Y-U, Hong J-H, Park C, Nguyen M D, Nagata K, Yoo J-Y, Park S K
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 290 号: 11 ページ: 7087-7096
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.614750
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Comprehensive analyses of causative genes for ASD with in utero electropolation technique. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagata K
  • 学会等名: International Symposium on Autism 2017
• [学会発表] Comprehensive analyses of RBFOX1, a causative gene for neurodevelopmental and psychiatric diseases, in the brain development. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagata K
  • 学会等名: The 14th Meeting of the Asian-Pacific Society for Neurochemistry
  • 発表場所: Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 2016-08-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Rbfox1, an autism causal gene, plays an essential role in cortical development. (2015)
  • 著者名/発表者名: 浜田奈々子，伊東秀記，田畑秀典，永田浩一
  • 学会等名: 日本神経化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 大宮
  • 年月日: 2015-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] Comprehensive approach to understand physiological role of SIL1, a gene causing intellectual disability. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagata K
  • 学会等名: 25th ISN meeting Symposium
  • 発表場所: Cairns
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会 / 招待講演