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2017 年度 実施状況報告書

グリア細胞のシンタキシン1による神経細胞‐グリア細胞間相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07064
研究機関杏林大学

研究代表者

小藤 剛史  杏林大学, 医学部, 助教 (40365200)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードグリア細胞 / シンタキシン1 / 神経栄養因子 / 開口放出 / 神経伝達物質 / トランスポーター
研究実績の概要

シンタキシン1(STX1)は神経伝達物質の開口放出の中心的役割を担う分子の一つである。その多くが神経細胞の形質膜上に存在し、神経修飾物質の活性やその局在の調整などにも関与している。一方、STX1はグリア細胞にも発現しているが、グリア細胞における機能についてはほとんど報告されていない。本研究では、STX1欠損マウスを用いて、開口放出や神経細胞の活性、シナプス形成の制御といった神経細胞-グリア細胞間相互作用に対するグリア細胞のSTX1の機能を明らかにすることを目的とする。
グリア細胞でのSTX1の機能を検討するにあたり、STX1が機能するために同時に必須となる因子の同定を試みた。STX1との機能の関連が考えられる因子はSTX1欠損により発現が影響される可能性がある。そこで、各遺伝子型グリア細胞(WTおよびSTX1A欠損、STX1B欠損)で候補因子の発現を調べた。開口放出に関わる因子において、その多くに発現量の変化は認められなかったが、Munc18の発現量が低下していた。グリア細胞から分泌される栄養因子群のうち、細胞内でのBDNFの発現量が増加しており、NT3についても同様の傾向が見られた。また、グリア細胞におけるSTX1Bの欠損によって、BDNFの分泌量が低下していた。神経伝達物質などの取込・回収に関わる因子に関しては、GAT1、GAT3の発現量の低下が認められた。実際、GABAのグリア細胞への取り込み活性が低下していた。さらに、グリア細胞上で神経細胞の培養を行うことで、神経細胞の形態やシナプス形成への影響を検討したが、主要な神経突起数へのSTX1欠損による影響は認められなかった。以上により、グリア細胞のSTX1の機能に関わる複数の候補因子が同定された。STX1機能とこれらの因子との関連について、さらなる検討を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

今年度は当初の計画通り、グリア細胞のSTX1の機能と関連する候補因子の同定を引き続き行った。これにより、新たな候補因子を同定し、神経伝達物質の取込量の測定においてもグリア細胞のSTX1の機能が重要であることを示唆できた。グリア細胞上での神経細胞の培養による形態やシナプス形成への関与の検討は、シナプス形成に関する解析がやや遅れている。これは、マウス交配時に予定よりもSTX1欠損マウスの確保ができなかったこと及びグリア細胞上における神経細胞の電気生理学的活動についての解析を前倒ししたことにより、十分な試料数が確保できなかったためである。また、単一グリア細胞上で単一神経細胞を培養したオータプス培養(1つの神経細胞が自分自身にシナプスを作る)による検討も継続中である。

今後の研究の推進方策

グリア細胞上で神経細胞を培養することで、STX1欠損による神経細胞の形態やシナプス形成に影響があるかを引き続き検討する。同時に、神経細胞間での形態、シナプス形成への影響を除外するために、オータプス培養におけるSTX1欠損の影響も検討する。また、前倒しした電気生理学的解析を継続する。さらに、STX1の強制発現や関連候補に対する阻害剤によるSTX1欠損からの回復実験を行う。

次年度使用額が生じた理由

今年度分の実験計画にやや遅れが出ており、その分の実験器具や試薬等の購入が少なくなった。そのため、昨年度の未使用額が消化できず、次年度に使用する費用が生じた。これらの費用は、引き続きグリア細胞の単独培養及び神経細胞との共培養に必要となる実験器具や試薬の購入、今年度必要となる抗体や阻害剤の購入等にあてる予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

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 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Syntaxin 1B contributes to regulation of the dopaminergic system through GABA transmission in the CNS.2017

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara T, Kofuji T, Mishima T, Akagawa K
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 46 ページ: 2867-2874

    • DOI

      10.1111/ejn.13779.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] HPC-1/syntaxin 1A欠損マウスにおける社会行動障害の解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤原智徳、小藤剛史、三嶋竜弥、寺尾安生、赤川公朗
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
  • [学会発表] シンタキシン1Bの熱性けいれんへの関与2018

    • 著者名/発表者名
      三嶋竜弥、藤原智徳、小藤剛史、寺尾安生、赤川公朗
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
  • [学会発表] NMDA receptor 2B subunit and BK channel may affect mechanical allodynia by regulating the activity of enkepalinergic neurons in the spinal dorsal horn2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S, Kato E, Kofuji T, Fukushima T, Hori Y
    • 学会等名
      Experimental Biology 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Five cases of autism spectrum disorder with syntaxin1A gene haploid2017

    • 著者名/発表者名
      Kofuji T, Hayashi Y, Fujiwara T, Tamaru M, Akagawa K
    • 学会等名
      14th Asian and Oceanian Congress of Child Neurology
    • 国際学会
  • [学会発表] シンタキシン1B遺伝子欠損マウスの行動・神経機能の表現型解析:シンタキシン1Bの熱性けいれんへの関与2017

    • 著者名/発表者名
      三嶋竜弥、藤原智徳、小藤剛史、寺尾安生、赤川公朗
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Seizure phenotype in syntaxin1B gene ablated mice was associated with GABAergic system.2017

    • 著者名/発表者名
      小藤剛史、藤原智徳、三嶋竜弥、赤川公朗
    • 学会等名
      第60回日本神経化学会
  • [学会発表] HPC-1/syntaxin1A regulates reciprocal feedforward interactions between DA and OXT systems, which, in turn, affect social behavior2017

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara T, Kofuji T, Mishima T, Terao Y, Akagawa K
    • 学会等名
      Neuroscience2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Disturbance of HPC-1/syntaxin1A gene expression and variation of its gene number are highly associated with autism spectrum disorder2017

    • 著者名/発表者名
      Kofuji T, Fujiwara T, Mishima T, Sanada M, Hayashi Y, Tamaru M, Terao Y, Akagawa K
    • 学会等名
      Neuroscience2017
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on the behavioral and neuronal phenotype of syntaxin 1B gene-ablated mice: Involvement of syntaxin 1B in the feve-associated epilepsy syndromes2017

    • 著者名/発表者名
      Mishima T, Fujiwara T, Kofuji T, Terao Y, Akagawa K
    • 学会等名
      Neuroscience2017
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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