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1細胞病態解析から迫る双極性障害モデル動物を用いた気分調節機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K06919
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46030:神経機能学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

島 康之  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 上級研究員 (60815885)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード双極性障害 / scRNAseq / セルタイプ / in situ / 1細胞解析 / ミトコンドリア / 気分障害
研究開始時の研究の概要

双極性障害は病態メカニズムが未だ不明であり、病因となる神経回路や生理現象・遺伝子発現など生物 学的理解が進んでいない。本研究では、双極性障害モデルマウスを用いて、遺伝子発現や電気生理の表現型を1細胞レベルで解析する。さらに、気分調節に関与する神経細胞のセルタイプを分類し、それぞれの神経回路内での役割を解析することにより、通常時および双極性障害における気分調節回路を推定・検証する。

研究成果の概要

本研究では、脳室傍核(PVT)のセルタイプ分類と機能解析を行なった。PVTの各細胞の遺伝子発現解析を行なったところ、PVTの神経細胞は前後軸に沿って段階的に遺伝子発現を変化させていることがわかった。PVTの前部と後部を特異的に標識したところ、PVT前部と後部で全く異なった脳部位に連絡しており、食欲調節における機能も拮抗していることがわかった。本研究により、PVTが部位特異的に気分に関わる脳部位を制御していること、そしてPVT内での機能が拮抗していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

双極性障害は遺伝性の高い精神疾患であり、原因遺伝子の探索が多数行われているが、その生物学的メカニズムについてはほとんど明らかになっていない。本研究では、双極性障害マウスモデルにおいてその重要性が指摘されたPVTを1細胞レベルで解析し、遺伝子発現、生理活性、軸索投射などの多様な解析を行なった。その結果、前後PVTが全く異なった脳領域の投射しており、生理機能も拮抗していることを示した。本研究により、気分調節を担う神経回路メカニズムの一部を明らかにすることができた。

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

    (5件)

すべて 2022 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Distinctiveness and continuity in transcriptome and connectivity in the anterior-posterior axis of the paraventricular nucleus of thalamus2022

    • 著者名/発表者名
      1.Yasuyuki Shima, Henrik Skibbe, Yohei Sasagawa, Noriko Fujimori, Itoshi Nikaido, Nobutaka Hattori, Tadafumi Kato.
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.02.13.480207

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 視床室傍核の遺伝子発現と神経投射の明瞭な差と連続性2022

    • 著者名/発表者名
      島 康之、Henrick Skibbe, 笹川洋平、二階堂愛、加藤忠史
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 視床核からのsc RNAseq2022

    • 著者名/発表者名
      島 康之、Henrick Skibbe, 笹川洋平、二階堂愛、加藤忠史
    • 学会等名
      シングルセルゲノミクス研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 動物モデルの1細胞解析から迫る双極性障害関連神経回路の解析2022

    • 著者名/発表者名
      島 康之、Henrick Skibbe, 笹川洋平、二階堂愛、服部 信孝、加藤忠史
    • 学会等名
      BPCNPNPPP4学会合同年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 1細胞解析による視床室傍核の網羅的セルタイプ同定とセルタイプ特異的な報酬系回路の制御2020

    • 著者名/発表者名
      島 康之、加藤 忠史
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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