| 研究課題/領域番号 |
15K01848
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
城山 優治 東京大学, 医科学研究所, 助教 (90456195)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 扁桃体 / 恐怖条件付け / Arc |
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| 研究実績の概要 |
遺伝子改変マウスの行動解析の結果、情動機能に異常が見いだされるケースは多く、その原因の多くは扁桃体にあると推測される。しかし、行動データのみでは、分子・生理レベルでの扁桃体機能異常に関する仮説を立てるのに不十分であり、活動神経解析による中間表現型の探索法が求められていた。我々は、Arcプロモーター下に蛍光タンパクVenusを組み込んだTransgenicマウス(Arc-Venus)を用い、情動機能変化の原因となる扁桃体活動変化の解析系を確立する。そして、遺伝子変異マウスにおいて、実際に情動異常を示す状況における活動神経解析に応用する。これにより、情動機能における行動から生理・分子レベル研究への橋渡しが可能となり、扁桃体機能解析が飛躍的に進展すると見込まれる。
脳スライスの透明化処置によるノイズ軽減、免疫組織染色との共染色法、また扁桃体における活動神経の集計法など、基本的な解析法は平成２７年度において確立されている。これを受けて、平成２８年度においては、実際に情動機能に異常を示す３ラインの遺伝子欠損マウスにおいて解析を進めている。そのうちの１ラインである発達障害モデルマウスにおいては現在Arc-Venus transgenic mouseと交配中である。Arc-Venus traingeneが+/+となり且つ発達障害モデルの遺伝背景が再現されたラインを得るために、３世代を要する。
残り２種類は、Arc-Venus transgenic mouseとの交配と主な実験が完了しており、情動機能変化の原因となる扁桃体活動変化の解析を進め、下記のとおり結果を出している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
(1)転写関連因子の欠損マウスの１ラインにおいては、音依存性の恐怖条件付けにおいて顕著な障害を示す。このマウスをArc-Venusと交配し、音依存性の恐怖条件付後にホルマリン固定し、Venus蛍光を解析した。その結果、扁桃体外側核において有意に蛍光輝度が亢進していた。その後、Venus発現神経における生理学的解析を行った結果、Venus蛍光輝度とその神経細胞の生理的活性の間に優位な相関があることが示された。この結果は、この転写関連因子は初期発現遺伝子を調節しており、その機能破たんにより恐怖条件付け機能に障害を与えていることを示唆する。
(2)神経伝達調節因子の欠損マウスの１ラインにおいては、一定のストレス負荷のもとに恐怖条件付け機能に障害を示す。このマウスをArc-Venusと交配し、ストレス負荷・恐怖条件付けの後にVenus蛍光を解析した。その結果扁桃体中心核近傍の脳部位において有意なVenus発現変化を示した。この結果は、この脳部位がストレス後の恐怖学習調節を担うことを示唆する。
(3)発達障害モデルマウスの１ラインにおいて、恐怖条件付けを繰り返すと過剰に恐怖反応を示すようになる。この結果は、過度な情動表出がこの発達障害の表出に大きな影響を与えていることを示す。現在、このモデルマウスとArc-Venusを交配しているところで、完了し次第本解析に移る。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1), (2)の結果については、今年度中に論文としてまとめる予定である。
(3)については、交配を進め、(1), (2)と同じ戦略による解析を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度は、発達障害モデルマウスの交配および、転写関連因子欠損マウスや神経伝達調節因子欠損マウスにおける解析とデータ集計に従事していた。多くの必要試薬等の消耗品は、前年度に行っていた実験系の確立時にすでに購入していたため、当該年度は多額の予算を執行する必要が無かった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度は、発達障害モデルマウスマウスの活動神経解析を中心とした実験業務を進める。新たな試薬、抗体をはじめとした消耗品費が見込まれる。また、転写関連因子欠損マウスや神経伝達調節因子欠損マウスの解析によって得られた成果の発表に伴う使用が見込まれる。
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