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学習や病態に影響するグリア可塑性の機構解明

公募研究

研究領域グリアデコーディング:脳-身体連関を規定するグリア情報の読み出しと理解
研究課題/領域番号 21H05608
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関東北大学

研究代表者

安部 健太郎  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70462653)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード記憶形成 / 転写因子 / 可塑性 / グリア / 炎症 / 学習
研究開始時の研究の概要

グリアが脳の可塑的変化に関与す分子メカニズムの多くは不明である.本研究では,研究代表者によって開発された“脳内転写因子活性プロファイリング”を用い,マウス脳内の神経細胞およびグリア細胞での細胞内在の転写因子活性の変化を定量解析する.本研究期間では末梢の炎症が記憶形成へ及ぼす影響をモデルとし,病態に依存して活性が変動する脳内転写因子とその活性変化タイムコースを明らかにする.転写因子活性とトランスクリプトームの複合解析や,転写因子活性イメージング,うつ病モデルでの転写因子活性との比較から,病態が脳機能を障害する機構を明らかにし,転写因子活性を人為的に操作することにより脳機能への介入を目指す.

研究実績の概要

近年,グリアが脳の可塑的変化に寄与することが明らかになってきているが,その分子メカニズムの多くは不明である.また,炎症やうつ病などの病態に関連してグリアの状態の変化が起きることが知られている.このような細胞機能や発達・病態に伴う変化の背景には,細胞の状態を規定する遺伝子発現状態の長期的な変化がある.遺伝子発現を制御する転写因子は細胞の状態を司る「かなめ」であり,細胞機能の遂行や病態の進行過程には,転写因子の活性のダイナミックな変化および慢性的な活性変化があると考えられる.本研究では研究代表者によって近年開発された“脳内転写因子活性プロファイリング”により,神経細胞およびグリア細胞での学習や病態に伴う細胞内在の転写因子活性の変化を定量解析する.病態に依存して活性が変動する転写因子を明らかにした上で,それらを人為的に操作することによる脳機能への介入を目指す.
本年度,マウス生体脳内の特定の細胞集団の内在転写因子活性を細胞腫特異的に定量評価することを可能にする実験技術を確立しその詳細を発表した (Yamamoto and Abe STAR Protocols 2022)。この手法を用いて,マウス生体内において炎症に依存して引き起こされる多数の転写因子の活性変化をアストロサイトおよび神経細胞で測定した。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Protocol for viral vector-mediated measurement of transcription factor activity of mouse brain2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Hajime、Abe Kentaro
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 3 号: 3 ページ: 101633-101633

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101633

    • 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
  • [雑誌論文] PCR-based profiling of transcription factor activity in?vivo by a virus-based reporter battery2022

    • 著者名/発表者名
      Abe Hitomi、Abe Kentaro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 3 ページ: 103927-103927

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103927

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Social interaction mediated through modification of song structure in songbird2023

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Fujibayashi and Kentaro Abe
    • 学会等名
      ACC International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative measurement of the activity of transcription factors in the brain during memory formation.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Onodera, Ryotaro Fukue, Takeru Shiraishi and Kentaro Abe
    • 学会等名
      ACC International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of Transcription Factors Associated with Depressive Behavior with Transcription Factor Activity Profiling2023

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yamamoto, Satomi Araki and Kentaro Abe
    • 学会等名
      ACC International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳変容メカニズム解明のための転写因子活性プロファイル計2023

    • 著者名/発表者名
      安部健太郎
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analyzing the context-dependent change of song structure in Bengalese Finch2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Fujibayashi, Takuto Kawaji and Kentaro Abe
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of the activity profiles of transcription factors in the brains of mice experienced different stressors2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yamamoto, Ryoichiro Hara, Kentaro Abe
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 昼夜の学習効率の違いを生み出す脳内細胞状態変化の分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      川島海大、森田裕也、鎌田里実,安部健太郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 生体内転写因子活性プロファイリングが明かす生活習慣による認知機能変化の機構2022

    • 著者名/発表者名
      大森彩音,山本創,安部仁美,安部健太郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 記憶形成に関わる脳内転写因子の同定とその制御の試み2022

    • 著者名/発表者名
      福江遼太朗,白石健,小野寺諒馬,安部健太郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms related to the cognitive decline after acute stress in rodents.2021

    • 著者名/発表者名
      Satomi Kamada and Kentaro Abe
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会・CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of the activity pattern of transcription factors in vivo during learning2021

    • 著者名/発表者名
      Riku Tateyama, Takeru Shiraishi and Abe Kentaro
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会・CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparing the activity profiles of transcription factors in the brains of mice experiencing stressful events2021

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yamamoto, Satomi Araki and Abe Kentaro
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会・CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesizing Bengalese finch songs from text data2021

    • 著者名/発表者名
      Takuto Kawaji and Kentaro Abe
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会・CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of feedback with adult zebra finch pictures on the song learning in juvenile zebra finches2021

    • 著者名/発表者名
      Mai Sasaki and Kentaro Abe
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会・CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 末梢免疫の賦活化が脳機能へ及ぼす影響の解明2021

    • 著者名/発表者名
      佐久間美緒、安部健太郎
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 習慣的な運動負荷が脳内転写因子活性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      原龍一郎、安部健太郎
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 生体内細胞の多数の転写因子の活性測定法を開発

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2022/02/press20220222-01-profiling.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

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