計画研究
以下の４戦略により研究を進めた。【戦略１】Ca2+シグナル動態解析 タンパク質型Ca2+プローブ（YCnano）をアストロサイト選択的に発現する遺伝子改変マウスを用い、大脳皮質アストロサイトの微小突起に限局する自発的Ca2+シグナル「Ca2+ twinkle」を発見した。感覚刺激に誘発されるアストロサイトCa2+シグナルが微細突起から細胞体へと伝播することを明らかにし、これらの成果を論文として発表した。【戦略２】細胞内Ca2+放出機構解析 小胞体内腔Ca2+プローブ（CEPIA）をグリア細胞選択的に発現する遺伝子改変マウスの作製を進めた。これによりCEPIAノックインマウスの作製は完了した。【戦略３】グリオトランスミッター可視化 新規ATPプローブにより大脳皮質細胞外ATPの可視化に初めて成功し、強い局所電気刺激によりATP濃度上昇が刺激部位からウエーブ状に大脳皮質を伝播する様子を明らかにして学会発表を行った。【戦略４】Ca2+シグナル阻害による摂動実験 IP3分解酵素（5ppase）をグリア細胞選択的に発現する遺伝子改変マウスの作製を進めた。このうち、アストロサイト特異的にYCnanoと5ppaseを発現するマウス作製は完了し、Ca2+シグナルが顕著に抑制されることを確認した。
1: 当初の計画以上に進展している
上記の研究実績概要に示した通り、初年度の計画については、ほぼ予定通りの実績が得られた。計画の一部（戦略１）については、予定した以上に進んでいると考えている。
ほぼ予定通り進行しており、大幅な方針変更の必要はなく、以下の通り進める。【戦略１】Ca2+シグナル動態解析 前年度の成果により確立されたアストロサイトCa2+動態の生体内可視化法を用い、自発シグナル間の関係性や、感覚入力に伴う変化について解析を進める。【戦略２】細胞内Ca2+放出機構解析 戦略１で得られるCa2+シグナル動態における細胞内Ca2+放出の寄与を明らかにするため、小胞体内腔Ca2+プローブ（CEPIA）をグリア細胞選択的に発現する遺伝子改変マウスの作製を引き続き進める。【戦略３】グリオトランスミッター可視化 新規ATPプローブを用いたイメージングにより、脳虚血に伴うin vivo測定を行う。【戦略４】Ca2+シグナル阻害による摂動実験 IP3-Ca2+シグナルの選択的阻害により、グリアアセンブリにおけるIP3依存性成分の寄与を定量する。昨年度の研究により完成したIP3分解酵素（5ppase）をアストロサイト選択的に発現する遺伝子改変マウスを用い、本年度は戦略１の研究に応用を開始する。領域内連携研究 アストロサイトのCa2+動態可視化に関連して、大木班との連携により、視覚野の情報処理におけるアストロサイトアセンブリの機能動態を解析する。アストロサイト以外のグリア細胞についても、準備ができ次第、池中班および井上班と連携する。
すべて 2015 2014
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、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 4件)
Nat. Commun.
巻: 5 ページ: 4153
10.1038/ncomms5153.
Cell Rep.
巻: 10 ページ: 311-318
10.1016/j.celrep.2014.05.056.
