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本研究では、ミクログリアがシナプスに直接接触する機能的な意義を力学的観点から考察し、神経細胞の可塑性への関与について2光子イメージングを用いて明らかにする。
まず、ミクログリア特異的に緑色蛍光タンパク質EGFPが発現する遺伝子改変マウスを用い、機械受容チャネル阻害薬を投与した。その結果、ミクログリアの形態および動態が変化することが明らかとなった。次に、ミクログリアのシナプス接触時間を計測し、機械受容チャネル阻害薬の影響について検討した。子宮内エレクトロポレーションを用いて、Iba1-EGFPマウス大脳皮質の興奮性神経細胞にtdTomatoを導入し、阻害薬を脳内に微量注入した。しかしながら、阻害薬投与下では、シナプスへの接触を観察することができなかった。これは、阻害薬投与によるミクログリアの活性化に伴う形態変化によって長期的な観察が難しいことが原因として考えられる。
そこで、Cre-loxPシステムを用いて、ミクログリア特異的かつ時期特異的な機械受容体欠損マウスを作成した。現在、2光子イメージングならびに免疫組織化学を用いて、その欠損による影響について形態的ならびに動態的な差異を比較検討中である。
機械受容体欠損によるミクログリアの機能的変容を可視化するためにミクログリアのカルシウムイメージングを行う。Tet-offシステムを用いてミクログリアの機能応答を計測するために、Iba1-tTA::tetO-GCaMP7-DsRed2を作成した。しかしながら、ミクログリアにおけるGCaMP7およびDsRed2の発現は認められなかった。そこで、ミクログリア特異的にGCaMP6を発現する遺伝子改変マウスを作成した。機械受容チャネル欠損における機能的な変化について検討中である。
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