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マイクログリアによる脳温感知メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03988
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 薬理系薬学
研究機関東京大学

研究代表者

小山 隆太  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (90431890)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードマイクログリア / 熱性けいれん / シナプス / 貪食 / 神経活動 / てんかん原性 / ライブイメージング / 補体 / ファゴサイトーシス / TRPチャネル / 歯状回 / シナプス貪食 / 抑制性シナプス / TRPV4 / けいれん / てんかん / 温度 / 脳温 / TRP
研究成果の概要

脳に存在する興奮性神経細胞と抑制性神経細胞は、それぞれ適切な密度のシナプスを形成し、機能的な神経回路を構成する。シナプスの興奮と抑制の構造的かつ機能的なバランスは正常な脳機能発揮に重要であり、その崩壊は様々な脳疾患につながる。そして、シナプスは脳内免疫細胞であるマイクログリアの貪食によって刈り込まれ、その密度が制御されているが、マイクログリアによるシナプス貪食がシナプス興奮抑制バランスの調節に関与するかは明らかではない。本研究では、熱性けいれんモデルマウスを用いて、マイクログリアによる抑制性シナプス特異的な貪食が、シナプス興奮抑制バランスの崩壊に繋がることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、シナプスの形成と維持のメカニズムに関して、活動の高いシナプスがシナプス競合を経て選別されることで神経回路に残存するといった一般的な概念とは異なり、活動の高いシナプスが除去されるという現象とそのメカニズムを明らかにした点で学術的な意義がある。また、マイクログリアによる抑制性シナプス特異的な貪食がてんかん原性の獲得におけるシナプス興奮抑制バランス崩壊の原因となることを示した。この結果は、これまでの神経細胞を標的としたてんかんの治療に、マイクログリアを標的とした治療という新たな視点を与える点で社会的な意義がある。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 3件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 18件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 10件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Astrocytic cAMP modulates memory via synaptic plasticity2021

    • 著者名/発表者名
      Zhou Zhiwen、Okamoto Kazuki、Onodera Junya、Hiragi Toshimitsu、Andoh Megumi、Ikawa Masahito、Tanaka Kenji F.、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 3 ページ: 2016584118-2016584118

    • DOI

      10.1073/pnas.2016584118

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pro- and anti-epileptic roles of microglia2021

    • 著者名/発表者名
      Koyama Ryuta、Kinoshita Shinichi
    • 雑誌名

      Neural Regeneration Research

      巻: 16 号: 7 ページ: 1369-1369

    • DOI

      10.4103/1673-5374.300976

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microglia regulate synaptic development and plasticity2021

    • 著者名/発表者名
      Andoh M, Koyama R.
    • 雑誌名

      Developmental Neurobiology

      巻: - 号: 5 ページ: 568-590

    • DOI

      10.1002/dneu.22814

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Assessing microglial dynamics by live imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Andoh M, Koyama R.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: - ページ: 605-605

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.617564

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A live imaging-friendly slice culture method using collagen membranes2020

    • 著者名/発表者名
      Ogaki A, Araki T, Ishikawa M, Ikegaya Y, Koyama R.
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 40 号: 3 ページ: 307-313

    • DOI

      10.1002/npr2.12128

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuronal brain-derived neurotrophic factor manipulates microglial dynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Onodera J, Nagata H, Nakashima A, Ikegaya Y, Koyama R.
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 69 号: 4 ページ: 890-904

    • DOI

      10.1002/glia.23934

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vascular Abnormalities and the Role of Vascular Endothelial Growth Factor in the Epileptic Brain2020

    • 著者名/発表者名
      Ogaki Ari、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 11

    • DOI

      10.3389/fphar.2020.00020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microglia in animal models of autism spectrum disorders2020

    • 著者名/発表者名
      Andoh Megumi、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      PMBTS

      巻: na ページ: 239-273

    • DOI

      10.1016/bs.pmbts.2020.04.012

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exercise, microglia, and beyond - workout to communicate with microglia2020

    • 著者名/発表者名
      Koyama Ryuta、Andoh Megumi
    • 雑誌名

      Neural Regeneration Research

      巻: 15 号: 11 ページ: 2029-2029

    • DOI

      10.4103/1673-5374.282241

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effects of microglia‐ and astrocyte‐derived factors on neurogenesis in health and disease2020

    • 著者名/発表者名
      Araki Tasuku、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: na 号: 5 ページ: 5880-5901

    • DOI

      10.1111/ejn.14969

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microglia modulate the structure and function of the hippocampus after early-life seizures2020

    • 著者名/発表者名
      Andoh Megumi、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 144 号: 4 ページ: 212-217

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2020.09.003

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synaptic Pruning by Microglia in Epilepsy2019

    • 著者名/発表者名
      Andoh Megumi、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 8 号: 12 ページ: 2170-2170

    • DOI

      10.3390/jcm8122170

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microglia attenuate the kainic acid‐induced death of hippocampal neurons in slice cultures2019

    • 著者名/発表者名
      Araki Tasuku、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 40 号: 1 ページ: 85-91

    • DOI

      10.1002/npr2.12086

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microglia as possible therapeutic targets for autism spectrum disorders2019

    • 著者名/発表者名
      Andoh Megumi、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      Prog Mol Biol Transl Sci

      巻: 167 ページ: 223-245

    • DOI

      10.1016/bs.pmbts.2019.06.012

    • ISBN
      9780128188552
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induced neuronal activity does not attenuate amyloid beta‐induced synaptic loss in vitro2019

    • 著者名/発表者名
      Kono Rena、Kim Gyu Li、Nagata Hidetaka、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 39 号: 4 ページ: 306-311

    • DOI

      10.1002/npr2.12074

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exercise Reverses Behavioral and Synaptic Abnormalities after Maternal Inflammation2019

    • 著者名/発表者名
      Andoh Megumi、Shibata Kazuki、Okamoto Kazuki、Onodera Junya、Morishita Kohei、Miura Yuki、Ikegaya Yuji、Koyama Ryuta
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 27 号: 10 ページ: 2817-2825.e5

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.05.015

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ischemic Brain Injury Leads to Brain Edema via Hyperthermia-Induced TRPV4 Activation2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hoshi, Kohki Okabe, Koji Shibasaki, Takashi Funatsu, Norio Matsuki, Yuji Ikegaya, Ryuta Koyama
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 38 号: 25 ページ: 5700-5709

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2888-17.2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microglia after Seizures and in Epilepsy.2018

    • 著者名/発表者名
      Hiragi T, Ikegaya Y, Koyama R.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 7 号: 4 ページ: 26-26

    • DOI

      10.3390/cells7040026

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 神経回路形成におけるマイクログリアの役割2021

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第74回日本小児神経学会関東地方会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] てんかんとグリア2021

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第15回てんかん学研修セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アストロサイトのcAMP操作による記憶の調節2021

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・第98回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マイクログリアによる脳機能の調節とiCellミクログリアの利用2020

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第63回日本神経化学大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳内免疫細胞マイクログリアによるシナプスのトロゴサイトーシス2020

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 情報送受信者としてのミクログリア機能の解明とiCellの利用2020

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      iCellユーザーミーティング2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] てんかん脳のシナプスE/Iバランス破綻におけるマイクログリアの関与2020

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      Epilepsy Forum 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳内免疫細胞マイクログリアによる神経回路の再編成2020

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第七回お茶の水サイエンス倶楽部
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] てんかん脳におけるマイクログリアの役割2020

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第20回日本分子脳神経外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microglia prune synapses to modulate brain function2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Koyama
    • 学会等名
      The 10th International Society of Radiation Neurobiology Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modulation of memory by optogenetically manipulating astrocytic cAMP2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Koyama
    • 学会等名
      The eighteenth conference of peace through mind/brain science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synapse pruning by microglia in epileptogenesis.2019

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Koyama
    • 学会等名
      6th Asian College of Neuropsychopharmacology (AsCNP) Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microglia attenuate the function of inhibitory synapses in epileptogenesis.2019

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Koyama
    • 学会等名
      XIV European Meeting on Glinal Cells in Health and Disease, GLIA 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グリア間ネットワークによる脳内アラートシステムの形成2019

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シナプス除去におけるグリア・神経相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マイクログリアとシナプスの相互作用による脳機能の修飾2019

    • 著者名/発表者名
      小山隆太、池谷裕二
    • 学会等名
      第140回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal activity-dependent synaptic pruning by microglia.2019

    • 著者名/発表者名
      Koyama R
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Live imaging of synapse engulfment by microglia in vitro.2018

    • 著者名/発表者名
      Andoh M, Koyama R, Ikegaya Y.
    • 学会等名
      The 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain hyperthermia stumulates microglia to engulf inhibitory synapses after seizures.2018

    • 著者名/発表者名
      Koyma R, Ikegaya Y.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time imaging of synapse remodeling by microglia.2018

    • 著者名/発表者名
      Andoh M, Koyama R, Ikegaya Y.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time imaging of activity-driven synapse-microglia interaction in vitro.2018

    • 著者名/発表者名
      Andoh M, Koyama R, Ikegaya Y.
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain hyperthermia activates microglia to engulf inhibitory synapses in epilepsy.2018

    • 著者名/発表者名
      Koyama R, Ikegaya Y
    • 学会等名
      Microglia 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクログリアによるシナプスE/Iバランスの破綻とてんかん原性の獲得2018

    • 著者名/発表者名
      小山隆太、池谷裕二
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクログリアによる脳内温度情報の感知と神経回路再編成2018

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      温度生物学の展開
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] てんかんにおけるマイクログリア病態2017

    • 著者名/発表者名
      小山隆太
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクログリアによるシナプスE/Iバランスの破綻2017

    • 著者名/発表者名
      小山隆太、池谷裕二
    • 学会等名
      第39回神経組織培養研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] てんかんとマイクログリア2017

    • 著者名/発表者名
      小山隆太、池谷裕二
    • 学会等名
      第19回応用薬理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 脳疾患の分子病態におけるニューロン・グリア相関2017

    • 著者名/発表者名
      小山隆太、池谷裕二
    • 学会等名
      第59回日本神経化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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