| 研究課題/領域番号 |
16K08527
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| 研究機関 | 自治医科大学 |
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研究代表者 |
犬束 歩 自治医科大学, 医学部, 助教 (30584776)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | オキシトシン / 逆行性感染 / 前頭前皮質 / 視床室傍核 / Cre-DOG |
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| 研究実績の概要 |
視床下部に局在するオキシトシン神経は多様な脳領域に投射しており、社会行動・摂食・ストレス応答といった多様な生理現象に関与している。現在、オキシトシンが社会行動に果たす役割が大きく注目を集めているが、オキシトシンのもたらす効果は成育歴や社会的文脈といった多彩な要因に修飾されることでその実態は捉えづらい。本研究は、複雑な入出力を持つオキシトシン神経の個別の投射経路を選択的に描出・活動操作し、その機能分担あるいは機能連関を明らかにすることを目的とした。
平成２９年度の研究実績としては、膜移行性GFPを選択的に発現させるAAVベクターを用いて室傍核に局在するオキシトシン神経からの投射経路を明らかにしたことが挙げられる(Nasanbuyan, 2018-Endocrinology)。オキシトシン受容体発現細胞の可視化には、GFPの改変体であるVenusを選択的に発現するOxtr-Venusノックインマウスを用いた。さらに、GFPに対する特異的結合を契機とするCre分子の再構成を利用したGFP-dependent CreをOxtr-Venusマウスに適用した。これにより、前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞には従来報告されているソマトスタチン陽性インターニューロン以外の投射ニューロンが存在することを見出した。また、逆行性感染するAAVベクター(AAV retro)を利用し、室傍核のオキシトシン受容体発現細胞が扁桃体中心核へ投射していることも確認した。AAVベクターを用いた投射経路選択的な遺伝子発現制御に関しては共同研究の成果として、副嗅球から内側扁桃体への投射経路の描出・活動操作に成功した(Kikusui, 2018-Behav Brain Res)。
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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
逆行性感染を用いた投射経路選択的な遺伝子発現自体は想定以上に順調に進んでいる。一方で、AAV retroやCAV2による逆行性感染には細胞種による感染効率の違いがあることも次第に明らかになってきた。よって、オキシトシン神経自体を逆行性感染の標的とする当初のアプローチから、オキシトシン受容体発現細胞を標的とするように研究計画をシフトさせている。目的に対する全体的な進捗状況としてはおおむね順調である。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究において、AAV retroやCAV2による逆行性感染には細胞種による感染効率の違いがあることが次第に明らかになってきた。よって、オキシトシン神経自体を逆行性感染の標的とする当初のアプローチから、オキシトシン受容体発現細胞を標的とするように研究計画をシフトする。具体的には、前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞と視床室傍核のオキシトシン受容体発現細胞を主な標的とする。前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞に関しては、①Oxtr-Venusマウスに対するCre-DOGを搭載したAAVベクターの投与、というアプローチに加えて②最近導入が完了したOxtr-Creマウスに対するFLEXスイッチを搭載したAAVベクターの投与、という別のアプローチも追加する。視床室傍核のオキシトシン受容体発現細胞に関しても同様であるが、主な投射先である扁桃体中心核からのAAV retroを用いた逆行性感染も用いる。こうした解剖学的な解析に加え、機能面での解析を進める。前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞および、視床室傍核のオキシトシン受容体発現細胞を標的とし、社会的敗北ストレスおよび摂食・代謝における役割を解析する。繰り返し社会的敗北ストレスによって、前頭前皮質においてはΔFosBの発現が上昇することが知られているが、このΔFosBの上昇がオキシトシン受容体発現細胞において起きているのか免疫染色を行う。また、DREADDやジフテリア毒素を用いてオキシトシン受容体発現細胞を活動操作もしくは細胞死させることで、社会的敗北ストレスによって生じる行動変化がどういった影響を受けるか解析する。また、同様の操作を行ったときの摂食・代謝に対する影響を解析するため、代謝量測定ケージを利用した摂食量・飲水量・運動量・呼吸交換率の同時モニタリングを行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究の予想外の進展として、アデノ随伴ウイルスベクターでも逆行性感染を達成できたことが挙げられる。そのため、当初予定していた高額なイヌアデノウイルスベクターを海外から大量購入する必要がなくなった分、予算に余裕が生じている。また、平成２９年度のみの理由として、動物の維持管理や共通して使用する試薬購入に充てられる本課題以外の研究費の存在が挙げられる。アデノ随伴ウイルスベクターでも逆行性感染を達成できたことにより、ウイルスベクター自体を外部から購入する必要は低下した。しかしながら、作成できるウイルスベクターの拡張性が増加したことにより、実行可能となる動物実験のボリュームは増加する。次年度使用額は実験動物の購入・維持管理に充填する。
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