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シナプス形態・回路動態の異常を示す記憶障害の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 18H02536
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分46020:神経形態学関連
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

山形 要人  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 研究員 (20263262)

研究分担者 田中 秀和  立命館大学, 生命科学部, 教授 (70273638)
平井 志伸  公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 主任研究員 (00625189)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード結節性硬化症 / 記憶痕跡細胞
研究成果の概要

記憶時にシナプスの形が変わることは知られているが、シナプスの異常が記憶障害を引き起こす証拠は示されていない。本研究では、記憶障害を起こす疾患として結節性硬化症(TSC)を取り上げ、野生型とTSCモデルマウスの記憶に関わる細胞(記憶痕跡細胞)を比較した。その結果、TSCモデルマウスでは、記憶想起時に活動する痕跡細胞が少なく、シナプスの変化も乏しいことが判明した。そこで、TSCの治療薬をモデルマウスに投与したところ、痕跡細胞の活動やシナプス形態変化が改善し、記憶も回復した。以上の結果から、シナプスの形態異常があると、記憶の回路が正しく作動せず、記憶障害を引き起こすと考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳の高次機能、特に記憶の形成にシナプスの形態変化を伴うことは、自明の理となっている。しかし、記憶の異常を伴う病気や疾患モデルにおいて、シナプスの形態異常が記憶障害を起こすという直接の証拠は未だ示されていない。本研究では、記憶障害を示す疾患として結節性硬化症を取り上げ、そのモデルマウスを使用して、遺伝学的・薬理学的なシナプス形態・回路動態の改善が記憶の回復に寄与するかどうかを検証したい。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Spine morphogenesis and synapse formation in tubular sclerosis complex models2022

    • 著者名/発表者名
      Shimada Tadayuki、Yamagata Kanato
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 15 ページ: 1019343-1019343

    • DOI

      10.3389/fnmol.2022.1019343

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Farnesyltransferase Inhibitor Restores Cognitive Deficits in Tsc2 +/- Mice through Inhibition of Rheb12022

    • 著者名/発表者名
      Sugiura H, Shimada T, Moriya-Ito K, Goto JI, Fujiwara H, Ishii R, Shitara H, Taya C, Fujii S, Kobayashi T, Hino O, Worley PF, Yamagata K
    • 雑誌名

      J Neurosci

      巻: 42 号: 12 ページ: 2598-2612

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0449-21.2022

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 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] Tuberous Sclerosis Complex (TSC) Inactivation Increases Neuronal Network Activity by Enhancing Ca 2+ Influx via L-Type Ca 2+ Channels2021

    • 著者名/発表者名
      Hisatsune C, Shimada T, Miyamoto A, Lee A, Yamagata K
    • 雑誌名

      J Neurosci

      巻: 41 号: 39 ページ: 8134-8149

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1930-20.2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 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] てんかんの難治化因子neuritin2021

    • 著者名/発表者名
      島田 忠之、山形 要人
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 42 ページ: 1588-1590

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] てんかんの難治化因子neuritin2021

    • 著者名/発表者名
      島田忠之、山形要人
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience.

      巻: 39 ページ: 1588-1590

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Serotonin induces Arcadlin in hippocampal neurons2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hidekazu、Sawano Toshinori、Konishi Naoko、Harada Risako、Takeuchi Chiaki、Shin Yuki、Sugiura Hiroko、Nakatani Jin、Fujimoto Takahiro、Yamagata Kanato
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 721 ページ: 134783-134783

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2020.134783

    • 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] Syntenin: PDZ Protein Regulating Signaling Pathways and Cellular Functions2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Shimada, Shin Yasuda, Hiroko Sugiura, and Kanato Yamagata.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Science

      巻: 20(17) 号: 17 ページ: 4171-4171

    • DOI

      10.3390/ijms20174171

    • 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] Screening of new therapeutic compounds for tuberous sclerosis complex.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamagata K, Shimada T, Suigura H
    • 雑誌名

      Ann. Rep. Jon. Epi. Res. Found.

      巻: 30 ページ: 57-64

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Pentylenetetrazole-Induced Kindling Mouse Model.2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada T, Yamagata K.
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 12 号: 136 ページ: 136-136

    • DOI

      10.3791/56573

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of neuritin in retinal ganglion cell death in adult mice following optic nerve injury.2018

    • 著者名/発表者名
      Azuchi Y, Namekata K, Shimada T, Guo X, Kimura A, Harada C, Saito A, Yamagata K, Harada T.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 10132-10132

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28425-7

    • 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] 自閉症におけるシナプス異常の新知見2018

    • 著者名/発表者名
      山形要人、島田忠之、杉浦弘子
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 50 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Reactive astrocyte-mediated mechanisms of memory disorder in tubular sclerosis complex model mouse2022

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Shimada, Hiroko Sugiura, and Kanato Yamagata
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reactive astrocyte-mediated memory disorder in tubular sclerosis complex model2021

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Shimada, Hiroko Sugiura, and Kanato Yamagata
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Reactive astrocyte-mediated memory disorder in tubular sclerosis complex model mouse2021

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Shimada, Hiroko Sugiura, and Kanato Yamagata
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会大会,
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] TMiMS Synaptic Plasticity Project.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamagata K.
    • 学会等名
      21st TMIMS International Symposium “Overcoming neuropsychopharmacology crisis”.
    • 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] Inhibition of Rheb improved abnormal social behavior in astrocyte-specific Tsc1 knockout mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Shimada T, Sugiura H, Yamagata K.
    • 学会等名
      62nd Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Insufficient establishment of memory engram cells may cause contextual memory impairment in a mouse model of tuberous sclerosis complex.2019

    • 著者名/発表者名
      Moriya-Ito K, Shimada T, Sugiura H, Yamagata K.
    • 学会等名
      62nd Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Inhibition of Rheb improved avnormal social behavior in astrocyte-specific Tsc1 knockout mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Shimada T, Sugiura H, Yamagata K.
    • 学会等名
      20th TMIMS International Symposium ”Principles of Neocortical Development and Evolution”.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] TSC2欠損型ヒトiPS細胞由来の神経細胞にみられる神経ネットワーク異常2019

    • 著者名/発表者名
      久恒智博、島田忠之、山形要人
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Rheb inhibitors restore cognitive deficits in a mouse model of tuberous sclerosis complex.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamagata K, Sugiura H, Shimada T, Goto JI, Fujiwara H, Yasuda S, Kobayashi T, Hino O, Fujii S and Worley PF.
    • 学会等名
      International Tuberous Sclerosis Complex Research Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Memory impairment in astrocyte-specific Tsc1 knockout mice was recovered by Rheb inhibition.2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada T, Sugiura H, Yamagata K
    • 学会等名
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 結節性硬化症モデルマウスにおける記憶障害と歯状回顆粒細胞の活動異常2018

    • 著者名/発表者名
      守屋敬子 島田忠之 杉浦弘子 山形要人
    • 学会等名
      第27回海馬と高次脳機能学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of memory impairment in astrocyte specific Tsc1 knockout mouse.2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada T, Sugiura H, Yamagata K
    • 学会等名
      61st Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A new model of attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) related with Arcadlin2018

    • 著者名/発表者名
      Takemiya T, Kawakami M, Yamagata K, Yasuda S, Izumi K
    • 学会等名
      61st Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Encyclopedia of Signaling Molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Sangdun Choi
    • 総ページ数
      6330
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      1493967991
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東京都医学総合研究所こどもの脳プロジェクト

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/project/detail/development.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 シナプス可塑性プロジェクト

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/project/detail/plasticity.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] http://www.igakuken.or.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 知的障害又は自閉症治療薬2018

    • 発明者名
      山形要人 島田忠之 杉浦弘子 安田新
    • 権利者名
      公益財団法人東京都医学総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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