| 研究課題/領域番号 |
20K20589
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分46:神経科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
宮道 和成 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (30612577)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2023年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | オキシトシン / 授乳 / 出産 / 摂食制御 / 養育行動 / 社会行動 / 交感神経 / 神経回路 / 狂犬病ウイルス / バーコード / トランスクリプトーム / コネクトーム / トランスシナプス標識 / scRNAseq / 視床下部 / キスペプチン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脳は膨大な種類のニューロンが自らの個性を踏まえて互いに連結した複雑な神経回路から構成されている．脳には何種類のニューロンがあり，異なる種類のニューロン同士はどのようなルールで繋がりあっているのか？その接続パターンはどのように進化するのか？――これら神経科学における中心的な未解明問題の前進に資するため、本研究ではシナプス前・後のニューロンの種類を網羅的に同定する新規手法を開発し，マウスにおける視床下部神経回路の雌雄差解析に適用する．また神経回路の進化を理解するため，同手法を非遺伝学モデル動物へと適用する．
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| 研究実績の概要 |
複雑な神経系の構成原理を理解するためには、個々のニューロンのトランスクリプトーム(TC) により規定されるタイプとそれぞれの接続頻度とを紐づけた定量的情報が必要となる。本研究期間において、雄マウスが交尾・パートナーの出産を経て父親になる際に変動する神経回路として外側視床下部の興奮性神経細胞 (特にMCH陽性タイプを多く含む)から室傍核オキシトシン神経細胞への神経回路の変化を同定した (Neuron 2022)。また、雌マウスの妊娠中に大きく変動する神経回路を同定し、その機能解析を進めている (under prep)。本研究では狂犬病ウイルスベクターに多数の分子バーコードを付与してRNAseqによりそれを読みだす系の開発も試みたが、神経細胞核を回収する効率の低さに阻まれ、実用的な手法とすることは難しいことが判明した。しかしその検討の過程で10xChromium社の提供するプラットフォームを用いて数万個の細胞核を集めてdropletベースのRNAseqに供する技術に習熟し、健常発達群と社会性行動に異常を呈する神経疾患のモデルマウスにおいて、視床下部室傍核の様々なTC細胞タイプにどのような異常がみられるかを検討した。その結果、社会行動に深く関与すると考えられる小細胞性オキシトシン神経細胞に重大な障害が蓄積する脆弱性があることを発見し、自閉症モデル研究に一石を投じる重要な発見になった (Tsurutani M et al., bioRxiv, 569733, 2023)。さらに、脊髄に存在する多様なTCタイプの投射特異性の問題にも取り組み、臓器を制御する特定の交換節後神経の同定に成功するなどの成果を上げた (Harima Y et al., bioRxiv, xxx, 2024)。このように本テーマは技術要素の実装とbiologyの開拓の両面において順調に進捗した。
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