線条体の回路特異的アストロサイトーニューロン連関の役割

• 研究課題/領域番号: 17H02216
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 田中 光一 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (80171750)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: アストロサイト / 線条体 / 直接路 / 間接路 / ゲノム編集

研究成果の概要

アストロサイトは、脳の情報処理にとって神経細胞に勝るとも劣らない重要な細胞である。しかし、神経細胞に比べアストロサイトの多様性がどのように脳高次機能に関与するかは不明である。本研究では、大脳基底核に着目し、直接路及び間接路と連関するアストロサイト特異的に発現するマーカー遺伝子を同定した。これらのマーカー遺伝子とゲノム編集技術を組み合わせることにより、アストロサイトのサブタイプ特異的機能の解明が加速される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、アストロサイトの各サブタイプが特定の神経回路において果たす役割の解明が促進され、アストロサイトの機能制御による脳機能制御という新しい研究分野を開拓できる。さらに、本研究は、アストロサイトの異常が示唆されているハンチントン病・アルツハイマー病・パーキンソン病・筋萎縮性側索硬化症などの神経変性疾患やうつ病・自閉症・統合失調症などの精神疾患の病態解明及び新規治療薬の開発に貢献すると期待される。

研究成果

• [国際共同研究] The University of Edinburgh/Heriot-Watt University(英国)
• [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)
• [国際共同研究] Institute for stem cell biology(インド)
• [国際共同研究] Karolinska Institute(スウェーデン)
• [国際共同研究] University of Zurich/Institute of Pharmacology and Toxicology(スイス)
• [雑誌論文] Establishment of a tTA-dependent photoactiveatable Cre recombinease knock-in mouse model for optogenetic genome engineering. (2020)
  • 著者名/発表者名: 9.Takao, T., Hiraoka, Y., Kawabe, K., Yamada, D., Ming, L., Tanaka, K., Sato, M., Takarada, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 526 号: 1 ページ: 213-217
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.03.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Functional roles of glial glutamate transporter (GLAST) in emotional and cognitive abnormalities of mice after repeated phencyclidine administration. (2019)
  • 著者名/発表者名: chida, M., Hida, H., Mori, K., Yoshimi, A., Kitagaki, S., Yamada, K., Hiraoka, Y., Aida, T., Tanaka, K., Ozaki, N., Noda, Y.
  • 雑誌名: European Neuropsychopharmacology 巻: 29 号: 8 ページ: 914-924
  • DOI: 10.1016/j.euroneuro.2019.06.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biased genome editing using the local accumulation of DSB repair molecules system. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakade S, Mochida K, Kunii A, Nakamae K, Aida T, Tanaka K, Sakamoto N, Sakuma T, Yamamoto T
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9(1) 号: 1 ページ: 3270-3270
  • DOI: 10.1038/s41467-018-05773-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Loss of cerebellar glutamate transporters EAAT4 and GLAST differentially affects the spontaneous firing pattern and survival of Purkinje cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Perkins Emma M、Clarkson Yvonne L、Suminaite Daumante、Lyndon Alastair R、Tanaka Kohichi、Rothstein Jeffrey D、Skehel Paul A、Wyllie David J A、Jackson Mandy
  • 雑誌名: Human Molecular Genetics 巻: 27 号: 15 ページ: 2614-2627
  • DOI: 10.1093/hmg/ddy169
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Region-specific deletions of the glutamate transporter GLT1 differentially affect nerve injury-induced neuropathic pain in mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Zhao Zhuoyang、Hiraoka Yuichi、Ogawa Hiroshi、Tanaka Kohichi
  • 雑誌名: Glia 巻: 66 号: 9 ページ: 1988-1998
  • DOI: 10.1002/glia.23452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glutamate transporter Slc1a3 mediates inter‐niche stem cell activation during skin growth (2018)
  • 著者名/発表者名: Reichenbach Bettina、Classon Johanna、Aida Tomomi、Tanaka Kohichi、Genander Maria、G?ritz Christian
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 37 号: 9
  • DOI: 10.15252/embj.201798280
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Spinal cord-specific deletion of the glutamate transporter GLT1 causes motor neuron death in mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Kaori、Tanaka Kohichi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 497 号: 2 ページ: 689-693
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.02.132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Region-specific deletions of the glutamate transporter GLT1 differentially affect seizure activity and neurodegeneration in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto Junya、Tanaka Moeko、Sugiyama Kaori、Ito Yukiko、Aizawa Hidenori、Soma Miho、Shimizu Tomoko、Mitani Akira、Tanaka Kohichi
  • 雑誌名: Glia 巻: 66 号: 4 ページ: 777-788
  • DOI: 10.1002/glia.23281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calpain-Dependent Degradation of Nucleoporins Contributes to Motor Neuron Death in a Mouse Model of Chronic Excitotoxicity (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Kaori、Aida Tomomi、Nomura Masatoshi、Takayanagi Ryoichi、Zeilhofer Hanns U.、Tanaka Kohichi
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 37 号: 36 ページ: 8830-8844
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0730-17.2017
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Glutamate transporter GLAST controls synaptic wrapping by Bergmann glia and ensures proper wiring of Purkinje cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Yamasaki M, Hashimoto K, Kohda K, Yuzaki M, Shimamoto K, Tanaka K, Kano M, Watanabe M.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 114 号: 28 ページ: 7438
  • DOI: 10.1073/pnas.1617330114
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [備考] 分子神経科学分野
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/aud/index.html