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セロトニン神経起始部縫線核を制御する神経経路の同定とその難治性うつ病への治療応用

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1457
補助金の研究課題番号 22J11998 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分47040:薬理学関連
研究機関富山大学

研究代表者

宮西 肇  富山大学, 医学薬学教育部, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2023年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2022年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードうつ病 / ストレス / 背側線条体 / 縫線核 / セロトニン / GABA
研究開始時の研究の概要

うつ病の発症メカニズムには不明な点が多く、既存の抗うつ薬(セロトニン神経の末端に作用する)は3割の治療抵抗性患者に効果を示さないことから新規治療戦略の確立が切望されている。本研究では、これまでうつ病との関連が報告されていない線条体に着目し、セロトニン神経の起始部である縫線核の制御メカニズムを神経ネットワークレベルで詳細に同定する。セロトニン神経末端において作用する既存の抗うつ薬とは異なり、根本の縫線核内のセロトニン神経系システムを標的とし、脳全体のセロトニン放出量を調節するという機序は、新規治療戦略になり、新規抗うつ薬の開発に繋がると考えられる。

研究実績の概要

申請者は、背側線条体におけるShati/Nat8l (N-アセチル基転移酵素)がストレス感受性を制御してうつ様行動の発症に対する脆弱性を形成することを見出しており、本採択課題では、さらに踏み込み、その詳細な病態メカニズムを解明することを目的として研究を実施した。
背側線条体におけるセロトニン遊離量および縫線核におけるGABA遊離量がShati/Nat8lによって制御されていることを見出し、背側線条体-縫線核間に神経ネットワークが存在しており、ストレス感受性の調節に関与していると考えた。背側線条体から縫線核へはGABAニューロンの投射経路が存在し、縫線核から背側線条体へはセロトニンニューロンの投射経路が存在している。薬理学的手法を用いて、背側線条体-縫線核間の神経経路とそれぞれの脳部位におけるセロトニンおよびGABAのストレス感受性に対する機能を検討した。
背側線条体特異的Shati/Nat8l過剰発現マウス (dSTR-Shati OE) において観察されていたストレス脆弱性は、セロトニン選択的再取り込み阻害薬の背側線条体局所投与または、GABA受容体アンタゴニストの縫線核局所投与によって有意に抑制された。DREADDシステムを用いて、縫線核から背側線条体に投射しているセロトニンニューロンを活性化することでdSTR-Shati OEマウスにおいて観察されていたストレス脆弱性は抑制された。
これらの結果から、背側線条体Shati/Nat8lのストレス脆弱性の形成メカニズムとして、縫線核のGABAを介した縫線核セロトニンシステムの抑制によって誘導される背側線条体セロトニン遊離量の低下が関与していることが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

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

  • [雑誌論文] The Role of GABA in the Dorsal Striatum-Raphe Nucleus Circuit Regulating Stress Vulnerability in Male Mice with High Levels of Shati/Nat8l2023

    • 著者名/発表者名
      Miyanishi Hajime、Suga Shiori、Sumi Kazuyuki、Takakuwa Miho、Izuo Naotaka、Asano Takashi、Muramatsu Shin-ichi、Nitta Atsumi
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 10 号: 10 ページ: 0162-0162

    • DOI

      10.1523/eneuro.0162-23.2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA methylation status of SHATI/NAT8L promoter in the blood of cigarette smokers2023

    • 著者名/発表者名
      Izuo N, Miyanishi H, Nishizawa D, Fujii T, Hasegawa J, Sato N, Tanioka F, Sugimura H, Ikeda K, Nitta A
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacol Rep

      巻: 43(4) 号: 4 ページ: 570-575

    • DOI

      10.1002/npr2.12373

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cannabinoid type 1 receptors in the basolateral amygdala regulate ACPA‐induced place preference and anxiolytic‐like behaviors2022

    • 著者名/発表者名
      Tokutake T, Asano T, Miyanishi H, Nakaya S, Izuo N, Nitta A.
    • 雑誌名

      Neurochem Res

      巻: 47 号: 9 ページ: 2899-2864

    • DOI

      10.1007/s11064-022-03708-8

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] The Contribution of N-acetyltransferase in Depressive Pathology through the Control of 5-HTergic System and GABA Contents in the Raphe Nucleus2023

    • 著者名/発表者名
      Miyanishi Hajime、Muramatsu Shin-ichi、Nitta Atsumi
    • 学会等名
      34th CINP World Congress of Neuropsychopharmacology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 背側線条体-縫線核間神経ネットワークのうつ病病態におけるストレス感受性への寄与2023

    • 著者名/発表者名
      宮西肇、村松慎一、新田淳美
    • 学会等名
      第53回日本神経精神薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] N-アセチル基転移酵素による縫線核セロトニンシステム制御を介したストレス感受性調節機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      宮西肇、村松慎一、新田淳美
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The neuronal network between the dorsal striatum and dorsal raphe nucleus modulated by N-acetyltransferase, Shati/Nat8l, regulates the stress sensitivity2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Miyanishi, Shin-ichi Muramatsu, Michihiro Mieda, Atsumi Nitta
    • 学会等名
      33rd CINP Hybrid World Congress of Neuropsychopharmacology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] N-アセチル基転移酵素Shati/Nat8lによって制御される背側線条体-背側縫線核回路が線条体のセロトニン制御を介してストレス感受性を決定する2022

    • 著者名/発表者名
      宮西肇、村松慎一、三枝理博、新田淳美
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] N-アセチル基転移酵素Shati/Nat8lの中枢神経機能解析~背側線条体におけるストレス感受性への寄与~2022

    • 著者名/発表者名
      宮西肇、村松慎一、新田淳美
    • 学会等名
      第73回 日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The formation of stress vulnerability is controlled by 5-HTergic system in the raphe nucleus through striatal N-acetyltransferase, Shati/Nat8l in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Miyanishi, Shin-ichi Muramatsu, Atsumi Nitta
    • 学会等名
      61st Annual metting of the American College of Neuropsychopharmacology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulatory system of cannabinoid type 1 receptors in the basolateral amygdala on the place preference and anxiolytic-like behaviors2022

    • 著者名/発表者名
      徳竹 伯洸、浅野 昂、中家 茂俊、宮西 肇、泉尾 直孝、新田 淳美
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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