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小脳における甲状腺ホルモンを介した抑制型転写共役因子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K15340
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48020:生理学関連
研究機関群馬大学

研究代表者

天野 出月  群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (10765275)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードNCoR / 甲状腺ホルモン / 神経発達障害 / 抑制型転写共役因子 / SMRT / 小脳プルキンエ細胞 / NCoR1 / 自閉症スペクトラム障害 / 発達障害 / 脳発達 / 転写共役因子 / 小脳
研究開始時の研究の概要

甲状腺ホルモン(TH)は神経発達・機能維持に必要不可欠なホルモンである。核内の標的遺伝子のTH応答領域に結合するTH受容体に結合し、標的遺伝子の発現を転写レベルで制御する。TH非結合時には、抑制型転写共役因子(NCoRs)からなる複合体により転写が抑制される。周産期にTHが欠乏すると重度の神経発達障害を来すクレチン病を発症し、NCoRsに遺伝子異常をもつ場合には自閉症スペクトラム障害などの発達障害を来すことが報告されている。しかし、TH及びNCoRsによる神経発達の制御機構は不明である。そこで本研究では小脳に着目し、NCoRsのノックアウトマウスモデルを作製し、その生理学的役割を明らかにする。

研究成果の概要

甲状腺ホルモン受容体をはじめとする核内受容体の作用に重要である、抑制型転写共役因子SMRT(NCoR2)の異常が、神経発達障害の一因であることが近年報告されている。しかし、その作用機序は不明である。そこで本研究では、神経発達障害の関連脳領域の一つとされる小脳に着目した。小脳プルキンエ細胞特異的にSMRTを欠失させたマウスは、協調運動異常を認めなかった一方で、社会性行動の異常を認めた。さらに電気生理学的実験ではSMRT欠失がプルキンエ細胞の過活動とスパインの増加を引き起こすことを明らかにした。本研究はSMRTがプルキンエ細胞の電気生理学的特性の調節に重要な役割を担っていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自閉症スペクトラム障害(ASD)をはじめとする神経発達障害は、発症率の増加に伴い世界的に深刻な社会問題となっている。多因子疾患である一方で、遺伝的素因が大きな要因の一つであるとされる。本研究成果で注目したSMRT(NCoR2)の変異は、ヒトでASD症状を呈することが報告されているが、本研究で作出したマウスモデルでも同様の症状を呈することを明らかにした。また、その行動変容の細胞基盤が小脳プルキンエ細胞の電気生理学的特性の変化に起因していることが明らかとなった。本知見が、現在は有効な治療手段に乏しい神経発達障害の治療アプローチに大きく寄与することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 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 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] ボストン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Boston University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Weill Cornell Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Versatile, Behavioral Method to Investigate Thyroid Hormone Effects on Cerebellar Function2023

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya Ayane、Amano Izuki、Koibuchi Noriyuki
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 6 号: 200 ページ: 200-200

    • DOI

      10.3791/65940

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear Receptor CoRepressors, NCOR1 and SMRT, are required for maintaining systemic metabolic homeostasis2021

    • 著者名/発表者名
      Ritter Megan J.、Amano Izuki、Imai Norihiro、Soares De Oliveira Lorraine、Vella Kristen R.、Hollenberg Anthony N.
    • 雑誌名

      Molecular Metabolism

      巻: 53 ページ: 101315-101315

    • DOI

      10.1016/j.molmet.2021.101315

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The Role of Thyroid Hormone in the Regulation of Cerebellar Development2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii Sumiyasu、Amano Izuki、Koibuchi Noriyuki
    • 雑誌名

      Endocrinology and Metabolism

      巻: 36 号: 4 ページ: 703-716

    • DOI

      10.3803/enm.2021.1150

    • 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] Absence of thyroid hormone induced delayed dendritic arborization in mouse primary hippocampal neurons through insufficient expression of brain-derived neurotrophic factor.2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Yajima, Izuki Amano, Sumiyasu Ishii, Tetsushi Sadakata, Wataru Miyazaki, Yusuke Takatsuru, Noriyuki Koibuchi.
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 12 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3389/fendo.2021.629100

    • 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
  • [学会発表] The nuclear receptor corepressor, silencing mediator of retinoid and thyroid hormone receptors (SMRT), play unique roles in cerebellar Purkinje cells2024

    • 著者名/発表者名
      天野 出月、二ノ宮 彩音、小尾 紀翔、Megan Ritter、 Anthony Hollenberg、鯉淵 典之
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Roles of the nuclear receptor corepressor 1 (NCoR1) and the silencing mediator of retinoid and thyroid hormone receptors (SMRT) in the developing brain2023

    • 著者名/発表者名
      Izuki Amano, Ayane Ninomiya, Reika Kawabata-Iwakawa, Megan J. Ritter , Anthony N. Hollenberg, Noriyuki Koibuchi
    • 学会等名
      米国生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The roles of the nuclear receptor corepressors in the mice central nervous system2023

    • 著者名/発表者名
      Izuki Amano, Ayane Ninomiya, Reika Kawabata-Iwakawa, Megan J. Ritter , Anthony N. Hollenberg, Noriyuki Koibuchi
    • 学会等名
      第14回国際甲状腺不応症ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 天野 出月、二ノ宮 彩音、川端 麗香、Megan Ritter, Anthony Hollenberg、鯉淵 典之2023

    • 著者名/発表者名
      中枢神経系における抑制型転写共役因子NCoR1/SMRTの役割の解明
    • 学会等名
      第96回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 小脳プルキンエ細胞における抑制型転写共役因子NCoR2(SMRT)の役割の解明2023

    • 著者名/発表者名
      天野 出月、二ノ宮 彩音、小尾 紀翔、Megan Ritter、 Anthony Hollenberg、鯉淵 典之
    • 学会等名
      第66回日本甲状腺学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Role of the nuclear receptor corepressor 1 (NCoR1) and the silencing mediator of retinoid and thyroid hormone receptors (SMRT) on central nervous system2023

    • 著者名/発表者名
      Izuki Amano, Ayane Ninomiya, Reika Kawabata-Iwakawa, Megan J. Ritter , Anthony N. Hollenberg, and Noriyuki Koibuchi
    • 学会等名
      第100回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 抑制型転写共役因子Silencing mediator of retinoic acid and thyroid hormone receptorの脳発達における役割の解明2022

    • 著者名/発表者名
      天野 出月、二ノ宮 彩音、Megan Ritter, Kristen R. Vella, Anthony Hollenberg、鯉淵 典之
    • 学会等名
      第95回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 抑制型転写共役因子NCoR1/SMRTの中枢神経系における役割の解明2022

    • 著者名/発表者名
      天野出月、二ノ宮彩音、鯉淵典之
    • 学会等名
      第69回北関東医学総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 中枢神経系における抑制型転写共役因子Silencing mediator of retinoic acid and thyroid hormone receptorの生理的機能の解明2021

    • 著者名/発表者名
      天野 出月、二ノ宮 彩音、Megan Ritter, Kristen R. Vella, Anthony Hollenberg、鯉淵 典之
    • 学会等名
      第64回日本甲状腺学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスモデルを用いた中枢神経系における抑制型転写共役因子の役割の解明2021

    • 著者名/発表者名
      天野 出月、二ノ宮 彩音、Megan Ritter, Kristen R. Vella, Anthony Hollenberg、鯉淵 典之
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of silencing mediator of retinoid and thyroid hormone receptors in the Purkinje cells2021

    • 著者名/発表者名
      Izuki Amano , Ayane Ninomiya , Megan Ritter , Kristen R. Vella , Anthony N. Hollenberg, Noriyuki Koibuchi
    • 学会等名
      The 11th International Symposium of the Society for Research on the Cerebellum and Ataxias
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nuclear receptor corepressors NCoR1 and SMRT plays unique roles in central nervous system2021

    • 著者名/発表者名
      Izuki Amano Ayane Ninomiya , Megan Ritter , Kristen Vella , Anthony N. Hollenberg , Noriyuki Koibuchi
    • 学会等名
      ENDO2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳発達における核内受容体コリプレッサー(SMRT)の役割2021

    • 著者名/発表者名
      Izuki Amano Ayane Ninomiya , Megan Ritter , Kristen Vella , Anthony N. Hollenberg , Noriyuki Koibuchi
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The neurotoxic effect of lactational PFOS exposure on cerebellar functional development in adult male mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ayane Ninomiya, Abdallah Mshaty, Asahi Haijima, Hiroyuki Yajima, Michifumi Kokubo, Miski Aghnia Khairinisa, Winda Ariyani, Yuki Fujiwara, Sumiyasu Ishii, Nobutake Hosoi, Hirokazu Hirai, Izuki Amano, Noriyuki Koibuchi
    • 学会等名
      The 11th International Symposium of the Society for Research on the Cerebellum and Ataxias
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of lactational PFOS exposure on cerebellar function and motor coordination2021

    • 著者名/発表者名
      Ayane Ninomiya, Abdallah Mshaty, Asahi Haijima, Hiroyuki Yajima, Michifumi Kokubo, Miski Aghnia Khairinisa, Winda Ariyani, Yuki Fujiwara, Sumiyasu Ishii, Nobutake Hosoi, Hirokazu Hirai, Izuki Amano, Noriyuki Koibuchi
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小脳機能維持における甲状腺ホルモンの新規役割の解明:プルキンエ細胞小胞体からのカルシウム放出の調節における重要性2021

    • 著者名/発表者名
      二ノ宮彩音、天野出月、小久保倫文、高鶴裕介、平井宏和、細井延武、鯉淵典之
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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