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2019 年度 実績報告書

自閉症動物モデルを用いた遅発性神経回路障害形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K01354
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

吉田 祥子  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (40222393)

研究分担者 穂積 直裕  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30314090)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード発達神経障害 / 動物モデル / 小脳 / バルプロ酸 / グリホサート / ミクログリア
研究実績の概要

本研究では、胎生期の化学物質の曝露が発生初期にもたらす影響と個体の行動に与える影響を研究した。胎生15日のVPA曝露、TSA曝露、LPS曝露で小脳褶曲の変化が観察された一方、CPF、GLY曝露では構造変化は観察されなかった。VPA曝露、TSA曝露動物ではプルキンエ細胞のプログラム神経死の抑制が観察され、小脳内のミクログリア数が少なくなっていた。LPS、CPF、GLY曝露ではプルキンエ細胞が過剰に減少し、ミクログリアの活性化が見られた。プルキンエ細胞の過剰生存にHDAC阻害作用が関与するが小脳褶曲の機序とは完全には一致しないことが示唆された。
VPA曝露動物ではReelinの過剰発現とグルタミン酸の反応伝搬時間の縮小が見られた一方、予想されたBDNFの変化は見られなかった。出生直後の炎症性サイトカイン発現量は、LPS曝露動物ではIL-1b、iNOSとも上昇、VPAでは減少した。GLY曝露動物は生後5日でIL-1bの一過性増加、生後2週でiNOSの増加を示し、発達依存的な神経炎症が示唆された。
化学物質曝露ラット小脳グリアを培養したところ、LPS、VPA、GLYのいずれでも対照動物に比べて細胞増殖の抑制が観察された。このうちLPSとGLY曝露動物では主にミクログリアが培養され、超音波顕微鏡によってミクログリアがアストロサイトを捕食する像が観察された。
VPA曝露動物の行動はADHD型の傾向が強く、GLY曝露動物の行動は自閉症もしくは不安症の傾向が強く現れた。VPA曝露動物へのオキシトシンを経口投与によってプルキンエ細胞の過剰な生存が抑制された。GLY曝露動物への酪酸経口投与によりプルキンエ細胞死が抑制された。ミクログリア の増加は変化が見られず、ミクログリア が攻撃型のM1から保護型のM2に変化したのではないかと考察した。これらは発達神経障害からの回復設計の可能性を示唆している。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional acoustic impedance mapping of cultured biological cells2019

    • 著者名/発表者名
      Hozumi N, Yoshida S, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: 99 ページ: 105966

    • DOI

      10.1016/j.ultras.2019.105966.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hyaluronan synthesis supports glutamate transporter activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MK, Nishioka T, Shimizu H, Takahashi K, Kakegawa W, Mikami T, Hirayama Y, Koizumi S, Yoshida S, Yuzaki M, Tammi M, Sekino Y, Kaibuchi K, Shigemoto-Mogami Y, Yasui M, Sato K.
    • 雑誌名

      J Neurochem.

      巻: 150 ページ: 249-263

    • DOI

      10.1111/jnc.14791.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of in-utero exposure to maternal depression and natural disaster-related stress on infant temperament at 6 months: The children of Superstorm Sandy.2019

    • 著者名/発表者名
      Nomura Y, Davey K, Pehme PM, Finik J, Glover V, Zhang W, Haung M, Buthmann J, Dana K, Yoshida SC, Tsuchiya KJ, Li XB, Ham J.
    • 雑誌名

      Infant Ment Health J.

      巻: 40 ページ: 204-216

    • DOI

      10.1002/imhj.21766.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3D音響インピーダンス顕微鏡観察のための皮膚ファントム試料の作製2019

    • 著者名/発表者名
      仲田しずか, 東山まりん, 居森厚志, Inna Seviaryna, Roman Maev, 穂積直裕, 吉田祥子
    • 雑誌名

      IEICE technical report

      巻: 119 ページ: 27-30

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Multi-layered phantoms mimicking skin pathologies for high-resolution ultrasound2020

    • 著者名/発表者名
      Inna Seviaryna; Shizuka Nakada; Sachiko Yoshida; Naohiro Hozumi; Roman Gr. Maev
    • 学会等名
      SPIE MEDICAL IMAGING
    • 国際学会
  • [学会発表] The epigenetic change of granule cell precursors causes excess folding of cerebellar lobules to induce ASD-like malformation2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Sachiko; Fukushima Midori; Kanda Yasunari
    • 学会等名
      EMBL Symposium: Metabolism Meets Epigenetics
    • 国際学会
  • [学会発表] Developmental neurotoxicity and immune abnormality of in-utero food-restriction on rat animal model2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Sachiko; Nomura Yoko; Kanda Yasunari
    • 学会等名
      World Congress on Inflammation 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Developmental abnormality induced LPS, bacteria-derived inflammatory agent in rat cerebellar cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Haruko Ohtsuka; Noriyuki Asai; Thomas Tiong Kwong Soon; Yasunari Kanda; Sachiko Yoshida
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] Glial modification in developing VPA-induced ASD model rat cerebellum2019

    • 著者名/発表者名
      Midori Fukushima; Chihiro Nishikawa; Yoko Nomura; Yukiko Fueta; Susumu Ueno; Yuko Sekino; Yasunari Kanda; Sachiko Yoshida
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] Alteration of cerebellar developmental structures and metabolic condition in prenatal famine rat2019

    • 著者名/発表者名
      Kana Miyamoto; Thomas Tiong Kwong Soon; Seta Sato; Yoko Nomura; Yasunari Kanda; Sachiko Yoshida
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] Behavioral alteration of chemical-induced autistic model rat and its neuronal mechanism2019

    • 著者名/発表者名
      Rie Matsufusa; Yasunari Kanda; Sachiko Yoshida
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] Potentiation of developmental neurotoxicity of broad-applied herbicide, Glyphosate2019

    • 著者名/発表者名
      Ken Futagami, Huang Yong Lin, Yoko Nomura, Yasunari Kanda, Naohiro Hozumi, Sachiko Yoshida
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] 胎児期の LPS 曝露がラットの小脳発達に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      大塚暖子; 常本和伸; 諫田泰成; 吉田祥子
    • 学会等名
      日本薬学会レギュラトリーサイエンス部会 第5回 次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラム

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公開日: 2021-01-27  

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