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コネクトーム技術を用いた脳内微小構造の標準化と異常解析

公募研究

研究領域マイクロエンドフェノタイプによる精神病態学の創出
研究課題/領域番号 15H01281
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関福井大学

研究代表者

深澤 有吾  福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (60343745)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードシナプス / 電子顕微鏡 / 三次元構造解析 / 精神神経疾患 / 脳 / 超微細構造
研究実績の概要

本研究課題では、ヒトの認知症や精神疾患に類似した行動薬理学的表現型が、脳内シナプスの構造異常(マイクロエンドフェノタイプ)として表出すると仮定し、シナプス構造を高分解能且つ3次元的に定量的に評価できる観察系を構築すること、そして、この観察系を用いて精神神経疾患モデルマウスの構造異常を同定することを目的としている。
そこで、H27年度は、近年開発され導入された集束イオンビーム走査型電子顕微鏡(FIB-SEM)による、脳組織の観察法の確立を行い、H28年度は、野生型と見当識様行動異常を示すマウスの脳組織を用いて、種々のシナプス結合種を観察し、その観察基盤の強化と実用例を示すことを目標として研究を進めた。
解析対象とするシナプス結合は、当初の予定を変更し、嗅内野-歯状回シナプス連絡2種、嗅内野-海馬CA1シナプス連絡、海馬CA3-CA1シナプス、小脳平行線維―プルキンエ細胞シナプス連絡の5種を対象として進めた。計測対象微小構造としては、シナプス前膨大部、シナプス小胞、ミトコンドリア、シナプス後スパイン、シナプス後肥厚、スパイン内の滑面小胞体とスパイン器官とし、体積、数、面積等、各対象に適した数値情報を計測し、統計的な数値情報と共に、各計測項目間の相関を検討して、シナプスの構築則を探索した。
その結果、シナプスの種類に応じた各種構造間の協調的な増減(相関)が存在することを見出すと共に、その相関関係が行動異常を示す遺伝子欠損マウスで変異していることも見出した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cortical astrocytes rewire somatosensory cortical circuits for peripheral neuropathic pain.2016

    • 著者名/発表者名
      Kim SK, Hayashi H, Ishikawa T, Shibata K, Shigetomi E, Shinozaki Y, Inada H, Roh SE, Kim SJ, Lee G, Bae H, Moorhouse AJ, Mikoshiba K, Fukazawa Y, Koizumi S, Nabekura J.
    • 雑誌名

      J Clin Invest

      巻: 126(5) 号: 5 ページ: 1983-1997

    • DOI

      10.1172/jci82859

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] CAPS1 stabilizes the state of readily releasable synaptic vesicles to fusion competence at CA3-CA1 synapses in adult hippocampus2016

    • 著者名/発表者名
      6.Shinoda Y, Ishii C, Fukazawa Y, Sadakata T, Ishii Y, Sano Y, Iwasato T, Itohara S, Furuichi T
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 31540-31540

    • DOI

      10.1038/srep31540

    • 関連する報告書
      2016 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] 三次元走査型電子顕微鏡を用いた中枢神経系興奮性シナプス構造の定量的超微形態解析析2017

    • 著者名/発表者名
      深澤有吾、Elhanbaly Ruwaida、石川達也
    • 学会等名
      第122回日本解剖学会 全国学術集会
    • 発表場所
      長崎大学医学部(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative morphological analysis of presynaptic fine structures in the mouse hippocampus by focused ion beam-scanning electron microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Yugo Fukazawa, Ruwaida Elhanbaly, Tatsuya Ishikawa
    • 学会等名
      39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative analysis of synaptic fine structures in the mouse hippocampus by focused ion beam-scanning electron microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Yugo Fukazawa, Ruwaida Elhanbaly, Tatsuya Ishikawa
    • 学会等名
      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      ビッグパレット福島(福島)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Methods for immunoblot detection and electron microscopic localization of septin subunits in mammalian nervous systems2016

    • 著者名/発表者名
      Parajuli LK, Ageta-Ishihara N, Ageta H, Fukazawa Y, Kinoshita M
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      Academic Press
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 脳形態機能学(解剖学2)研究室

    • URL

      http://kaibou2.med.lab.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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