• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

環境適応パターン別アストロサイト活動の全脳デコーディング

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 21H05640
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)
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

長井 淳  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (60892586)

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
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2022年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードグリア / アストロサイト / 神経 / 行動 / 回路
研究開始時の研究の概要

中枢神経系にひしめくグリア細胞の一種であるアストロサイトの活動は、外部環境刺激に伴い変化することが知られていた。しかし、この活動変化と神経活動・行動表出の間にある因果関係は不明であった。本研究では、特定の行動によって活性化するアストロサイトBAE(behaviorally-activated astrocyte ensemble [bei]; 英語スラングで“相棒”の意])のみを遺伝学的に捕捉し、操作する遺伝学ツールを開発する。行動モデルとしてストレス適応を用い、"ストレスBAE"の分布・形態・Ca2+シグナル・遺伝子発現プロファイルを定量的に明らかにすることを目的とする。

研究実績の概要

中枢神経系全体に存在するグリアの一種アストロサイトは、動物行動に応じて活動を変化させることが知られている。しかし、具体的にどの部位のアストロサイトがいつ・どこで活動を示すかについて、特に全脳レベルの解析は未だ成されていない。本研究課題は、環境適応アッセイを用いることにより、環境適応パターン別のアストロサイト活動をマッピングし操作することにより、その機能的意義を明らかにすることを目的としている。この目的を達成するために、ウイルス遺伝工学や薬理遺伝学的手法を基軸に、マウス行動試験、免疫組織学を組み合わせたアプローチを採用している。二年度目にあたる今年度では、昨年度に確立した多領域アストロサイト活動をプローブする系を用いて、様々な行動/状態を示すマウスにおける多領域アストロサイト活動のマッピング行った。具体的には、(1)視覚遮断/刺激、(2)嫌悪/報酬刺激、(3)全身炎症を伴うマウスモデルを用いた。その結果として、それぞれの行動/状態固有のアストロサイト活動分布が明らかになった。つまり、様々な外部/内部環境に対するアストロサイト活動が多領域で世界に先駆けて発見された。さらには、アストロサイトにおける最初期遺伝子とカルシウムシグナルの関連もex vivoの系を用いてメカニズムの一端を解明した。これらの知見は次年度以降、公募後期にて行うアストロサイト活動の遺伝学的操作実験による機能解析の重要な基盤となる。

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

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Specific and behaviorally consequential astrocyte Gq GPCR signaling attenuation in vivo with iβARK2021

    • 著者名/発表者名
      Nagai Jun、Bellafard Arash、Qu Zhe、Yu Xinzhu、Ollivier Matthias、Gangwani Mohitkumar R.、Diaz-Castro Blanca、Coppola Giovanni、Schumacher Sarah M.、Golshani Peyman、Gradinaru Viviana、Khakh Baljit S.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 109(14) 号: 14 ページ: 2256-2274.e9

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2021.05.023

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Behavioral physiology with new perturbation and dissection tools for astrocytes.2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Nagai
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Behavioral physiology with new perturbation and dissection tools for astrocytes.2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Nagai
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Exploring astrocyte roles in top-down regulation of behavior.2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Nagai
    • 学会等名
      The 25th Annual Meeting of the Korean Society for Brain and Neural Sciences
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Behaviorally-specialized astrocyte ensembles.2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Nagai
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アストロサイトGPCRシグナルを標的とした神経変性疾患治療の可能性.2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Nagai
    • 学会等名
      第41回日本認知症学会学術集会・第37回日本老年精神医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Manipulation tool developments to study behavioral consequences of astrocyte signaling in vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Jun Nagai
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Improved tools to dissect and manipulate astrocyte signaling: insights into cognition and emotion2021

    • 著者名/発表者名
      Jun Nagai
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Behavioral physiology with new perturbation and dissection tools for astrocytes2021

    • 著者名/発表者名
      Jun Nagai
    • 学会等名
      The 99th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 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  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi