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2016 年度 実績報告書

神経発達疾患におけるシナプス競合メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J12293
研究機関東京大学

研究代表者

柴田 和輝  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワード自閉スペクトラム症 / シナプス競合 / マイクログリア
研究実績の概要

申請研究は、神経発達疾患の1つである自閉スペクトラム症 (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、成体期の運動によるシナプス除去誘導のメカニズムの解明および運動により実際にASD様行動が改善するかを検証した。その結果、成体期の運動により、マイクログリアによる苔状線維シナプスの貪食が増加した。また、運動によりASDモデルマウスにおける社会性の低下および常同行動の増加が改善した。
前年度までの結果および以上の結果より、ASDモデルマウスでは、発達過程での海馬苔状線維シナプスの除去が不全となり、異常な神経回路が形成されることが示唆された。また、成体期の運動により、ASDモデルマウスにおいて、神経活動およびマイクログリア依存的なシナプス除去が誘導され、さらに、ASD様行動が改善することが示唆された。本研究は、未だ治療法の存在しないASDに対し、既に発症した成体期においてもASD症状を改善できる点で画期的であると考えられる。さらに、従来、神経細胞が注目されてきたのに対し、本研究は、マイクログリアが全く新規のASDの治療ターゲットとなり得る可能性を示唆する点でASDの治療薬開発の観点からも重要な知見と考えられる。

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。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Nitric Oxide-induced Activation of the Type 1 Ryanodine Receptor Is Critical for Epileptic Seizure-induced Neuronal Cell Death.2016

    • 著者名/発表者名
      Mikami, Y., Kanemaru, K., Okubo, Y., Nakaune, T., Suzuki, J., Shibata, K., Sugiyama, H., Koyama, R., Murayama, T., Ito, A., Yamazawa, T., Ikegaya, Y., Sakurai, T., Saito, N., Kakizawa, S., Iino, M.
    • 雑誌名

      EBioMedicine

      巻: 11 ページ: 253-261

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2016.08.020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マイクログリア依存的な成体脳シナプス再編成2017

    • 著者名/発表者名
      柴田和輝、小山隆太、森下晧平、安藤めぐみ、三浦友樹、池谷裕二
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス (仙台)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] Hyperthermia activates microglia to engulf inhibitory synapses in early-life seizures.2016

    • 著者名/発表者名
      Koyama R, Kasahara Y, Shibata K, Ujita S, Sugio S, Tanaka KF, Shibasaki K, Ikegaya Y.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2016
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-11-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Fever activates microglia to engulf inhibitory synapses and lower the seizure threshold.2016

    • 著者名/発表者名
      Koyama R, Kasahara Y, Shibata K, Ujita S, Sugio S, Tanaka KF, Shibasaki K, Ikegaya Y.
    • 学会等名
      The 18th Annual Meeting of Infantile Seizure Society
    • 発表場所
      一橋講堂 (東京)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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