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非定型カドヘリンFat3を介したミクログリアによるシナプス制御

研究課題

研究課題/領域番号 20K05951
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

鶴田 文憲  筑波大学, 生命環境系, 助教 (30571450)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードFAT3 / ミクログリア / シナプス / 神経細胞 / シナプス形成 / Fat3
研究開始時の研究の概要

出生後の神経細胞は様々な刺激に応答しながらシナプスを形成し、精密な神経回路を構築していく。近年、脳内免疫担当細胞であるミクログリアが不必要なシナプスを取り除くことで、神経回路構築に貢献することが明らかとなってきた。これまでに申請者は、非定型カドヘリンの一つFat3が発達家庭におけるミクログリア形態の制御に関わることを見出してきた。本研究課題では、ミクログリアに発現するFat3がシナプスを取り除くことに関与するのか、分子生物学的、遺伝学的手法を用いて明らかにしていく。Fat3の異常は発達障害にも関与することから、本研究を介して、ミクログリアFat3と発達障害の関連性も検証していきたい。

研究成果の概要

出生後のミクログリアは、突起を伸ばして複雑な形態へ変化していく。近年、この過程において、ミクログリアは、不必要なシナプスを取り除き、精密な神経回路を構築していくことが示唆されている。しかし、ミクログリアによるシナプス刈り込みのメカニズムは不明な点が多い。これまで申請者は、ミクログリアの形態変化を誘導する因子を探索し、非定型カドヘリンファミリータンパク質Fat3を同定してきた。本課題では、Fat3のノックアウトマウスを解析し、Fat3が出生後ミクログリア成熟を早め、シナプス刈り込みを促進することを見出した。本成果は、ミクログリアによるシナプス制御の新たなメカニズムを提唱するものといえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでミクログリアは、脳内の免疫担当細胞として、主に炎症応答や死細胞の除去などに関与することが示唆されていた。しかし近年、ミクログリアは、シナプスの形成や刈り込み、神経幹細胞の増殖分化、脳血管の機能制御など、多彩な機能を示すことが明らかとなりつつある。本研究課題は、これまでミクログリアの制御因子としての解析は行われてこなかった非定型カドヘリンファミリータンパク質Fat3に着目し、ミクログリア成熟との関連を示した点が学術的意義のある点だと考えている。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Duke University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] ミクログリアの発生・分化・多様性獲得のメカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      浅見奈都・照屋 林一郎・鶴田 文憲
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 38 ページ: 53-53

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Mutations in Hevin/Sparcl1 and risk of autism spectrum disorder.2023

    • 著者名/発表者名
      Taketomi T, Tsuruta F.
    • 雑誌名

      Neural Regen Res.

      巻: 18 号: 7 ページ: 1499-1500

    • DOI

      10.4103/1673-5374.361543

    • 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] 発達期ミクログリアの多様性制御2022

    • 著者名/発表者名
      照屋 林一郎・鶴田 文憲
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 39-39

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Cold shock protein RBM3 is upregulated in the autophagy-deficient brain.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura J, Aihara T, Chiba T, Tsuruta F.
    • 雑誌名

      MicroPubl Biol.

      巻: NA

    • 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] Autism-Associated Mutation in Hevin Induces Endoplasmic Reticulum Stress Through Structural Instability2022

    • 著者名/発表者名
      Takumi Taketomi, Takunori Yasuda, Rikuri Morita, Jaehyun Kim, Yasuteru Shigeta, Cagla Eroglu, Ryuhei Harada, Fuminori Tsuruta
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 12 号: 1 ページ: 11891-11891

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15784-5

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A MATLAB-based program for three-dimensional quantitative analysis of micronuclei reveals that neuroinflammation induces micronuclei formation in the brain.2021

    • 著者名/発表者名
      Yano S, Akiyama K, Tsuchiya R, Kubotani H, Chiba T, Nagata T*, Tsuruta F* (*co-corresponding).
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 18360-18360

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97640-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exploring genes that control microglial heterogeneity and transition2021

    • 著者名/発表者名
      Okajima Tomomi, Tsuruta Fuminori
    • 雑誌名

      Neural Regen Res

      巻: 16 号: 12 ページ: 2397-2398

    • DOI

      10.4103/1673-5374.313035

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atypical Cadherin FAT3 Is a Novel Mediator for Morphological Changes of Microglia2020

    • 著者名/発表者名
      Okajima Tomomi、Gu Yichen、Teruya Rin-ichiro、Yano Sarasa、Taketomi Takumi、Sato Ban、Chiba Tomoki、Tsuruta Fuminori
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 7 号: 6 ページ: ENEURO.0056-20.2020

    • DOI

      10.1523/eneuro.0056-20.2020

    • NAID

      120007190950

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ミクログリア成熟を制御する神経細胞微小核の細胞間伝播2022

    • 著者名/発表者名
      鶴田文憲
    • 学会等名
      第45回 日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Propagation of Neuronal Micronuclei Regulates Microglial Diversity2022

    • 著者名/発表者名
      Fuminori Tsuruta
    • 学会等名
      3rd Cell & Experimental Biology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Propagation of neuronal micronuclei regulates microglial diversity2022

    • 著者名/発表者名
      Fuminori Tsuruta
    • 学会等名
      Cell and Experimental Biology 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Propagation of neuronal micronuclei regulates microglial diversity during brain development2021

    • 著者名/発表者名
      Fuminori Tsuruta
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞微小核伝播による発達期ミクログリア多様性の制御2021

    • 著者名/発表者名
      鶴田文憲
    • 学会等名
      第94回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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