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単一細胞解析を用いたストレス応答に関わる神経メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20J20247
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分47040:薬理学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

田沼 将人  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードストレス / 前障 / カルシウムイメージング / RNA-seq
研究開始時の研究の概要

本研究はストレス性精神疾患の病態の理解に向け、前障のストレスに応答する神経細胞の解析を実施し、ストレス応答に関わる神経メカニズムの解明を目的とする。具体的には、前障のストレス応答性神経細胞の単一細胞RNA-seq解析や、複数脳領域とのin vivo カルシウムイメージングを行い、その分子特性や機能特性を明らかにする。さらに、上記特性に基づいて、前障のストレス応答性神経細胞を特異的に操作し、行動薬理学的解析を行い、ストレス応答への影響を検証する。

研究実績の概要

過度の精神的ストレスは脳機能障害を引き起こし、不安障害やうつ病などのストレス性精神疾患発症のリスク要因になる。しかし、ストレスを受けたときの応答に関わる詳細な神経メカニズムには不明な点が多い。当研究室ではこれまでストレスとの関連が報告されていない重要な脳領域として、前障を見出してきた。前障にはストレスにより活性化する細胞と、活性化しない細胞があることを見出しており、本研究では、その分子特性と機能特性の違いを明らかにすることを目的としている。そこで2022年度は主に以下の成果を得た。

前障のストレス応答性神経細胞の in vivo カルシウムイメージング
2021年度に同定した前障のストレス応答性神経細胞のマーカー遺伝子のプロモーター配列を用いて、前障のストレス応答性神経細胞特異的なin vivo カルシウムイメージングを実施した。高架式十字迷路試験を行った結果、前障神経細胞の一部の細胞集団がオープンアーム進入時からカルシウムレベルが増大することを明らかにした。これは2021年度実施した前障興奮性神経細胞のカルシウムイメージングの結果と一致するものであった。続いてオープンフィールド試験を行った結果、前障神経細胞の一部の細胞集団が中央進入時からカルシウムレベルが増大することを明らかにした。また、単回社会的敗北ストレス負荷直後に再びオープンフィールド試験を行った結果、中央進入時のカルシウム応答がストレス負荷前と比較して増大することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Acute social defeat stress activated neurons project to the claustrum and basolateral amygdala2022

    • 著者名/発表者名
      Tanuma Masato、Niu Misaki、Ohkubo Jin、Ueno Hiroki、Nakai Yuka、Yokoyama Yoshihisa、Seiriki Kaoru、Hashimoto Hitoshi、Kasai Atsushi
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 15 号: 1 ページ: 100-100

    • DOI

      10.1186/s13041-022-00987-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Claustrum mediates bidirectional and reversible control of stress-induced anxiety responses.2022

    • 著者名/発表者名
      Niu M, Kasai A, Tanuma M, Seiriki K, Igarashi H, Kuwaki T, Nagayasu K, Miyaji K, Ueno H, Tanabe W, Seo K, Yokoyama R, Ohkubo J, Ago Y, Hayashida M, Inoue KI, Takada M, Yamaguchi S, Nakazawa T, Kaneko S, Okuno H, Yamanaka A, Hashimoto H.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 号: 11

    • DOI

      10.1126/sciadv.abi6375

    • 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] Altered Functional Connectivity of the Orbital Cortex and Striatum Associated with Catalepsy Induced by Dopamine D1 and D2 Antagonists2021

    • 著者名/発表者名
      Misaki Niu, Atsushi Kasai, Kaoru Seiriki, Misuzu Hayashida, Masato Tanuma, Rei Yokoyama, Yumi Hirato, Hitoshi Hashimoto
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 号: 3 ページ: 442-447

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-01006

    • NAID

      130007993460

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2021-03-01
    • 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] Comprehensive characterization of migration profiles of murine cerebral cortical neurons during development using FlashTag labeling2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Satoshi、Shin Minkyung、Kitazawa Ayako、Ishii Kazuhiro、Tanuma Masato、Kasai Atsushi、Hashimoto Hitoshi、Kubo Ken-ichiro、Nakajima Kazunori
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 4 ページ: 102277-102277

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102277

    • 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
  • [学会発表] 不安行動時における前障神経細胞のカルシウムイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      田沼 将人、笠井 淳司、宮司 渓汰、大久保 仁、橋本 均
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ストレス誘発性不安応答を制御する前障神経細胞の in vivo カルシウムイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      田沼将人、宮司 渓汰、大久保 仁、野村 洋、南 雅文、橋本 均、笠井 淳司
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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