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2016 年度 実施状況報告書

生体海馬新生ニューロンによる記憶情報処理とその加齢変容

研究課題

研究課題/領域番号 16K18379
研究機関九州大学

研究代表者

山田 純  九州大学, 医学研究院, 助教 (70582708)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード海馬 / 神経新生 / コンドロイチン硫酸
研究実績の概要

ヒトを含む哺乳類の海馬歯状回では、生涯にわたって新たなニューロンが産生され続ける。海馬歯状回における顆粒細胞の産生は成体海馬神経新生現象と呼ばれ、認知や記憶、気分や情動などの高次脳機能に重要な役割を果たしていることが明らかとなっている。先行研究によって、神経新生は細胞周囲微小環境 (ニッチ) によって制御されている可能性が指摘されているが、その詳細は分かっていない。そこで本年度は、マウスの海馬歯状回にはWFAレクチンで標識されるコンドロイチン硫酸が顆粒細胞周囲に密に分布していることに着目し、細胞外コンドロイチン硫酸が神経新生ニッチとして機能する可能性を検討した。
従来から、神経新生は環境要因によって変動することが知られており、ストレス下にて新生ニューロンが減少したり、刺激の多い豊かな環境下で新生ニューロンが増加したりすることが報告されている。強制水泳ストレスによって神経新生の減少とコンドロイチン硫酸の減少が生じ、一方で、刺激の多い豊かな環境下で神経新生の増加とコンドロイチン硫酸の増加が確認された。また、コンドロイチン硫酸鎖を切断する酵素(コンドロイチナーゼABC)を海馬歯状回に投与することで、神経新生が減少し、特に神経前駆細胞から成熟神経細胞への分化が抑制されることが分かった。本研究の結果はコンドロイチン硫酸が海馬神経新生ニッチとして機能し、成体海馬神経新生に重要な役割を果たす可能性を示唆したものである。

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

当初の計画通り、成体海馬新生新生の制御機構について新たなメカニズムを解明できており、おおむね順調に進行している。

今後の研究の推進方策

1) 新生顆粒細胞からin vivo傍細胞記録を行い、発火特性や局所フィールド電位を記録することで、コンドロイチン硫酸が新生顆粒細胞の活動様式に与える影響を調べる。また、記録細胞における樹状突起への入力、軸索の分布などに関する神経解剖学的特徴を解析し、コンドロイチン硫酸が、既存の海馬神経回路網への組み込み様式にどのような影響を与えているかを明らかにする。2) 海馬の新生顆粒細胞は、細胞が生まれて特定の時期に提示された学習課題を記憶すると考えられている (学習の臨界期)。新生顆粒細胞におけるc-fos発現を指標として、コンドロイチン硫酸の分解が臨界期に与える影響を明らかにする。3) 加齢に伴うコンドロイチン硫酸の変化と神経新生の減少の関係について明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

一部試薬について年度内の納品が遅れたため、次年度予算で購入することにした。

次年度使用額の使用計画

2017年4月中に、試薬の納品が完了する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Alterations in expression of Cat-315 epitope of perineuronal nets during normal ageing, and its modulation by an open-channel NMDA receptor blocker, memantine.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada J, Ohgomori T, Jinno S.
    • 雑誌名

      J Comp Neurol.

      巻: 525 ページ: 2035-2049

    • DOI

      10.1002/cne.24198.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular heterogeneity of aggrecan-based perineuronal nets around five subclasses of parvalbumin-expressing neurons in the mouse hippocampus.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada J, Jinno S.
    • 雑誌名

      J Comp Neurol.

      巻: 525 ページ: 1234-1249

    • DOI

      10.1002/cne.24132.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aging of hippocampal neurogenesis and soy isoflavone.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada J, Jinno S.
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 7 ページ: 51

    • DOI

      10.18632/oncotarget.13534.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell type- and region-specific enhancement of adult hippocampal neurogenesis by daidzein in middle-aged female mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada J, Hatabe J, Tankyo K, Jinno S.
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 111 ページ: 92-106

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2016.08.036.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マウス海馬のコレシストキニン陽性GABAニューロンにおけるPSA-NCAM付加PNNの選択的形成2017

    • 著者名/発表者名
      山田純、今野幸太郎、渡辺雅彦、神野尚三
    • 学会等名
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] 海馬新生新生ニッチとしてのコンドロイチン硫酸の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      山田純、神野尚三
    • 学会等名
      第72回日本解剖学会九州支部学術集会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2016-10-29 – 2016-10-29
  • [学会発表] Alterations in aggrecan expression in the mouse hippocampus by aging and memantine2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Yamada, Shozo Jinno
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会(Neuro2016)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-23

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公開日: 2018-01-16  

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