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一細胞レベルの四次元全脳活動マッピングによる精神疾患病態の新規解析法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17H06842
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 薬理系薬学
研究機関大阪大学

研究代表者

勢力 薫  大阪大学, 薬学研究科, 招へい教員 (90802918)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2018年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード薬理学 / イメージング / 神経科学
研究実績の概要

精神疾患などに関わる脳機能の変調は、病態の進行や薬物治療に伴って経時的にその状況が変化すると考えられる。そのため、複数時間枠における脳全体の活動を同一個体内で比較し、脳機能の経時変化に関わる細胞レベルの活動変化を捉えることは、精神疾患の病態や薬物治療の機序の理解に繋がると期待できる。
本年度は、新規神経活動レポーターマウスの開発と、細胞レベルの機能的ネットワーク解析法の確立に向けた検討により、以下の成果を得た。
c-fosプロモーターに加えてエンハンサー配列を付加することにより、ウイルスベクターを用いたin vivo遺伝子導入条件下において環境刺激に応答して発現するレポーター蛍光タンパク質の蛍光強度が上昇する傾向が認められ、遺伝子発現効率の向上に利用できる可能性を見出した。また、c-fosプロモーター制御下に蛍光タンパク質やテトラサイクリン制御性トランス活性化因子tTAなどを発現する遺伝子発現系を構築し、活動依存的な標識の時間分解能を制御するために、タンパク質分解配列の付加によるtTA発現制御の適切な条件を確立した。多くの場合、tTAのN末端に融合タンパク質を付加するとtTAの転写活性化能が著しく低下するが、融合方法の改変により、転写活性化能を維持しつつtTAの発現量を制御でき、時間分解能を調節できる可能性を見出した。
細胞レベルの機能的ネットワーク解析については、現在利用可能な神経活動レポーターマウスに社会的敗北ストレス等の環境刺激を与えた後の全脳画像を全脳イメージング装置FASTにより取得し、解析法の検証に必要な画像データを得た。本データを用いて、励起光の照射ムラの補正など、多色解析時に必要となる画像前処理方法を確立した。
これらを用いた新規レポーターマウスや解析法の構築により、脳全体の細胞レベルの活動の時間変化を捉える新しい脳機能解析手法の開発に繋がると期待できる。

現在までの達成度 (段落)

30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 精神的ストレスにより誘発される不安様行動を制御する神経基盤の解明2018

    • 著者名/発表者名
      桑木崇宏、笠井淳司、丹生光咲、五十嵐久人、勢力薫、田沼将人、山浦港生、山中章弘、橋本均
    • 学会等名
      第133回 日本薬理学会 近畿部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 全脳イメージング法を用いた発達障害モデルマウスの脳形態解析2018

    • 著者名/発表者名
      中雄一郎、笠井淳司、片山雄太、勢力薫、山浦港生、田沼将人、中澤敬信、中山敬一、橋本均
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Whole-brain mapping analysis of the NMDAR antagonist-induced neuronal activity..2017

    • 著者名/発表者名
      勢力薫、笠井淳司、桑木崇宏、丹生光咲、中雄一郎、五十嵐久人、中澤敬信、山口瞬、吾郷由希夫、橋本均
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2019-12-27  

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