研究課題
ヒト研究から、攻撃性と血中の炎症系サイトカインとの相関が報告されている。しかしながら、免疫系がどのように神経系の働きに作用することで攻撃行動に影響を与えるかのメカニズムはほとんど分かっておらず、それどころか過剰な攻撃行動に関わる神経回路自体も探索段階である。本研究は、雄マウスを用い、背側縫線核（DRN）を含む神経回路がどのように免疫系によって影響を受け、その結果攻撃行動の個体差を生み出したり、過剰な攻撃行動を引き起こすのかを明らかにすることを目指すものである。本実験から、攻撃行動とDRN内のインターロイキン1β（IL-1β）量の間に負の相関があることが明らかとなった。実際に、薬理学的にDRNにおけるIL-1βの作用を抑制することにより攻撃行動が増加し、またIL-1β受容体の発現をノックダウンすることでも攻撃行動が増加した。また、攻撃性の高い個体ほどDRNセロトニンニューロンの活性が高く、IL-1β受容体ノックダウンによってDRNセロトニンニューロンの活性は更に増加した。In vivoマイクロダイアリシスにより経時的なIL-1β放出変化を調べたところ、攻撃性の異なる個体の間で違いがあることが明らかになってきた。引き続き、DRNからのどのような神経投射が雄マウスの攻撃行動に関与するかについて、光遺伝学的手法やニューロントレーサーなどを用いて解析を行っている。また、セロトニンニューロンの神経活動がどのように攻撃行動に関与するかについて、フォトメトリーを用いた解析を始めている。
3: やや遅れている
コンディショナルノックダウン実験の条件検討を開始する段階で、共同研究者から予定したウイルスの作製に困難が生じている旨の連絡を受けた。研究遂行上、細胞種の同定が不可欠なため、急きょ実験計画を変更し、違う種類のウイルスを用いて代替実験を行うこととしたが、異なる細胞種を染色解析するために、遅延が生じた。そのほかは、DRN特異的なIL-1β受容体遺伝子ノックダウンによる、攻撃行動の変化と、セロトニンニューロンの活性変化が明らかとなり、また、攻撃行動中のDRN内のIL-1β放出の解析から、攻撃性の個体差によってその応答が異なることも明らかとなった。
１）これまでの解析から、DRNにおけるIL-1R1ノックダウンによって5-HTニューロンのc-Fos活性が変化することが明らかとなったことから、本年度はDRNのセロトニンニューロンが攻撃行動にどのように関与するかを、オプトジェネティクスとファイバーフォトメトリー法を用いて検討する。２）DRNからVTAへと投射するニューロンの攻撃行動中の神経活動変化を、c-Fosとフォトメトリーを用いて解析する。３）VTAへと投射するDRNニューロンにおける遺伝子発現の違いを、TRAP法を用いて検討する。４）IL-1βもしくはIL-1R1を欠損させたマウスの攻撃行動の解析を引き続き行う。５）攻撃性が大きく異なる野生由来マウス系統において、攻撃場面における血中と脳内サイトカイン量の解析を引き続き行う。
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Nature Neuroscience
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https://doi.org/10.1038/s41593-020-0617-7
https://sites.google.com/view/akitakahashi-tsukuba/home
https://trios.tsukuba.ac.jp/researcher/0000003646
