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申請研究は、神経発達疾患の１つである自閉症スペクトラム (autism spectrum disorders; ASD) の発症メカニズムの解明および治療法の開発を目指している。特に、神経回路形成過程の1つであり、発達期に過剰に形成されたシナプスのうち活動的なシナプスが強化され、不活発なシナプスが除去される過程であるシナプス競合に着目し、ASDにおいてシナプス競合が不全となっている可能性の検証およびそのメカニズムの解明を目的として研究を行っている。研究対象は、ASDとの合併率が高いてんかんや脆弱X症候群においてシナプスに異常がみられる海馬のCA3野における苔状線維シナプスとした。
本年度は、ASDモデルマウスの海馬CA3野における苔状線維シナプス数の発達時期依存的な変化を、シナプスマーカーを用いた免疫染色法によって解析した。なお、ASDモデルマウスとして、母体免疫反応モデルを利用した。これは、妊娠マウスへ二重鎖RNAであるpoly (Inosine: Cytosine) (poly (IC)) を投与することで免疫反応を惹起し、その仔にASDを誘導するモデルである。その結果、発達期においてASDモデルマウスの苔状線維シナプスの競合およびその後のシナプス除去が不全となり、結果として苔状線維シナプス数が増加することを発見した。また、海馬切片培養系を用いて、苔状線維シナプスの競合は神経活動依存的であることを明らかとした。
以上の結果より、ASDにおいて海馬CA3野では神経活動依存的な苔状線維シナプスの競合が不全となり、最終的な苔状線維シナプス数の増加につながったことが示唆される。そして、シナプス競合の不全がASDの発症に関与し、シナプス競合の制御メカニズムがASDの治療ターゲットとなることが予想される。
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