2021 年度研究成果報告書

大脳皮質の興奮性と抑制性の神経細胞がつくる機能的回路形成の分子基盤

研究課題

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研究課題/領域番号	17K01976
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	基盤・社会脳科学
研究機関	徳島大学 (2018-2021) 大阪大学 (2017)
研究代表者	平山晃斉徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (40437398)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード	大脳皮質 / 神経回路 / 抑制性神経細胞
研究成果の概要	大脳皮質の抑制性神経細胞特異的にCTCFを欠損させるマウス（CTCF-cKO）を作製し、解析をおこなった。CTCF-cKOマウスは、てんかん様の症状を呈し、生後1ヶ月以内に死亡することが分かった。生理学的解析により、刺激に反応する体性感覚野の領域に有意な広がりが確認された。これらの結果から、抑制性神経細胞においてCTCFが欠損すると抑制性神経細胞が興奮性の神経活動を正常に抑えられないことが示唆された。抑制性神経細胞の大脳皮質における分布を調べた結果、コントロール群と比べて違いが認められた。c-Pcdh遺伝子群でも同様の解析をおこない、同様の結果を得ることができた。
自由記述の分野	神経科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	大脳皮質の興奮性細胞と抑制性細胞は別々の場所で産生され、大脳皮質で統合されて機能的神経回路として働くことが知られているが、その分子基盤は不明である。また、抑制性の神経細胞は、大脳皮質では散在的に分布するが、その分子基盤も不明である。本研究成果は、これらの分子基盤としてc-Pcdh 遺伝子群とその発現制御分子であるCTCFが働いていることを示唆する。興奮性細胞と抑制性細胞のバランスは機能的な神経回路形成に重要であり、バランスが崩れると様々な神経疾患の原因となり得るため、本研究成果は、これらの分子メカニズムを解明するのに重要な知見を与える。