大脳皮質アストロサイトCa2+オシレーションの発達期脳内環境変化への対応

• 研究課題/領域番号: 26870256
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 形態・構造; 生理学一般
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 武藤 弘樹 浜松医科大学, 医学部, 助教 (60443040)
• 連携研究者: 福田 敦夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: astrocyte / calcium imaging / cortical development / アストロサイト / カルシウムイメージング / 発達 / 大脳皮質 / 子宮内電気穿孔法 / piggyBac transposon / カルシウムシグナル / オシレーション / 発達期

研究成果の概要

神経細胞とグリア細胞の間に存在する相互情報伝達機能は、脳機能発現または脳の発達過程に関与すると報告されているが、その詳細は明らかにされていない。本研究では、グリア細胞の一種であるアストロサイトの活動を周期的な細胞内Ca変動を観察することで、脳の発達過程におけるアストロサイトの機能的役割を調べた。大脳皮質の発達に伴いアストロサイトの細胞内Ca変動の頻度は増加する傾向にあった。現在、アストロサイトの周期的な細胞内Ca変動がどのように制御され脳の発達に関与しているのか詳細なメカニズムの解明を行っている。

研究成果

• [国際共同研究] Imperial College London(英国)
• [国際共同研究] University Medical Center Gottingen(ドイツ)
• [国際共同研究] CNRS(フランス)
• [雑誌論文] A novel GABA-mediated corticotropin-releasing hormone secretory mechanism in the median eminence. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kakizawa K, Watanabe M, Mutoh H, Okawa Y, Yamashita M, Yanagawa Y, Itoi K, Suda T, Oki Y. and Fukuda A.
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 2 号: 8 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1126/sciadv.1501723
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sensing cardiac electrical activity with a cardiac myocyte-targeted optogenetic voltage indicator. (2015)
  • 著者名/発表者名: Chang Liao, ML., de Boer, TP., Mutoh, H., Raad, N., Richter, C., Wagner, E., Downie, BR., Unsold, B., Arooj, I., Streckfuss-Bomeke, K., Doker, S., Luther, S., Guan, K., Wagner, S., Lehnart, SE., Maier, LS., Stuhmer, W., Wettwer, E., van Veen, T., Morlock, MM., Knopfel, T., Zimmermann, WH.
  • 雑誌名: Circulation Research 巻: 117 号: 5 ページ: 401-412
  • DOI: 10.1161/circresaha.117.306143
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Route to genetically targeted optical electrophysiology: development and applications of voltage-sensitive fluorescent proteins. (2015)
  • 著者名/発表者名: Akemann, W., Song, C., Mutoh, H., Knopfel, T.
  • 雑誌名: Neurophotonics 巻: 2 号: 2 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1117/1.nph.2.2.021008
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative performance of a genetically-encoded voltage indicator and a blue voltage sensitive dye for large scale cortical voltage imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Mutoh H, Mishina Y, Gallero-Salas Y, knopfel T.
  • 雑誌名: Frony Cell Neurosci 巻: 9 ページ: 1-8
  • DOI: 10.3389/fncel.2015.00147
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exploration of genetically encoded voltage indicators based on a chimeric voltage sensing domain (2014)
  • 著者名/発表者名: Mishina Y, Mutoh H, Song C, Knopfel T.
  • 雑誌名: Front Mol Neurosci 巻: 7 ページ: 1-8
  • DOI: 10.3389/fnmol.2014.00078
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Voltage imaging of waking mouse cortex reveals emergence of critical neuronal dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: Scott G, Fagerholm ED, Mutoh H, Leech R, Sharp DJ, Shew WL, Knopfel T.
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 34 号: 50 ページ: 16611-16620
  • DOI: 10.1523/jneurosci.3474-14.2014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [図書] Optical Probes in Biology (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mutoh, Walther Akemann, and Thomas Knopfel.
  • 総ページ数: 85
  • 出版者: CRC Press
• [図書] Optical Probes in Biology (2015)
  • 著者名/発表者名: Mutoh H, Akemann W, Knopfel T.
  • 総ページ数: 511
  • 出版者: CRC Press