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2017 年度 実施状況報告書

アデノシンセンサー細胞を利用した神経・精神疾患モデルの解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07110
研究機関神戸大学

研究代表者

森田 光洋  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (50297602)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードアデノシン / 脳傷害 / ストレス障害 / バイオセンサー / イメージング
研究実績の概要

先行研究において我々は、アデノシンA1受容体とGqi5を安定発現したHEK293細胞を作製しアデノシンセンサー細胞と名付けた。この細胞はアデノシンに対して細胞内カルシウム上昇を示し、脳組織におけるアデノシンの動態、放出経路の解析に有用である。しかし、このカルシウム応答は脱感作が著しく、アデノシン放出の定量的解析が困難であることが問題となっていた。本研究ではカルシウム応答の脱感作に関して、薬理学的、分子生物学的検討を行い、GRKの発現が低いことが知られているCHO細胞を用いることにより、脱感作が少ない改良型アデノシンセンサー細胞を作製した。また、従来のアデノシンセンサー細胞はイメージングにFura2などの色素を用いてきたが、改良型ではRCaMPを用いることにより、色素染色することなく、直接安定してイメージングを行うことが可能となった。さらに、受容体レベルでアデノシンと拮抗するドーパミンについて、同様の方法でセンサー細胞を開発した。これらの手法を用いて、うつ病発症過程を解析するために、モデル動物の検討を行い、コカインの禁断症状を利用した実験系を導入した。具体的にはマウスの飼育、薬物投与、行動を指標とした病態評価などを研究グループ内で確立した。さらに、先行研究において、アデノシン放出に関与することが示されているAQP4, Cav1.2, Cav1.3遺伝子に関し、遺伝子欠損マウス、または子宮内電気穿孔法とゲノム編集を利用した遺伝子破壊の実験系を導入した。

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

[1] アデノシンセンサー細胞の改良;予定していた脱感作が少ない細胞を得た。
[2] ドーパミンセンサー細胞の作製;応答が見られる細胞を得ることができた。
[3] うつ病モデルの導入;コカインに対する禁断症状を利用して、病態マウスを作製することができるようになった。
[4] アデノシン放出経路に関与する遺伝子改変マウスなどの導入:AQP4欠損マウスを導入した。Cav1.2, 1.3について子宮内電気穿孔法とゲノム編集を利用して欠損マウスを得ることを決め、必要な実験系を導入した。

今後の研究の推進方策

[1] 新しいセンサー細胞を用いた実験系の確立;改良型アデノシンセンサー細胞およびドーパミンセンサー細胞を用いて、脳スライス標本からのアデノシンまたはドーパミンの放出を定量的に解析する。
[2] 遺伝子改変マウスにおけ病態の解析;AQP4, Cav1.2, Cav1.3の欠損がうつ病および脳傷害の病態に与える影響を解析する。

次年度使用額が生じた理由

本年度はアデノシンセンサー細胞の改良と、遺伝子改変マウスの導入を行なったが、これらは校費および、現有の設備及び試薬を利用して行なったため、次年度使用額が生じた。この持ち越された費用は、次に予定されている生理学的検討に利用される予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Microglia are continuously activated in the circumventricular organs of mouse brain2019

    • 著者名/発表者名
      Takagi Shohei、Furube Eriko、Nakano Yousuke、Morita Mitsuhiro、Miyata Seiji
    • 雑誌名

      Journal of Neuroimmunology

      巻: 331 ページ: 74~86

    • DOI

      10.1016/j.jneuroim.2017.10.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibitory effect of several sphingolipid metabolites on calcineurin2018

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Yoko、Ueno Satoko、Morita Mitsuhiro、Hayashi Fumio、Maekawa Shohei
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 673 ページ: 132~135

    • DOI

      doi: 10.1016/j.neulet.2018.03.010

  • [雑誌論文] Interaction of dynamin I with NAP-22, a neuronal protein enriched in the presynaptic region2018

    • 著者名/発表者名
      Ueno Satoko、Miyoshi Hiroshi、Maruyama Yoko、Morita Mitsuhiro、Maekawa Shohei
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 675 ページ: 59~63

    • DOI

      doi: 10.1016/j.neulet.2018.03.061

  • [雑誌論文] Remyelination in the medulla oblongata of adult mouse brain during experimental autoimmune encephalomyelitis2018

    • 著者名/発表者名
      Hiratsuka Daishi、Furube Eriko、Taguchi Katsutoshi、Tanaka Masaki、Morita Mitsuhiro、Miyata Seiji
    • 雑誌名

      Journal of Neuroimmunology

      巻: 319 ページ: 41~54

    • DOI

      doi: 10.1016/j.jneuroim.2018.03.014

  • [雑誌論文] Astrocyte calcium waves propagate proximally by gap junction and distally by extracellular diffusion of ATP released from volume-regulated anion channels2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii Yuki、Maekawa Shohei、Morita Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 13115

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13243-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel aspects of extracellular adenosine dynamics revealed by adenosine sensor cells2017

    • 著者名/発表者名
      Morita Mitsuhiro、Yamashiro Kunihiko
    • 雑誌名

      Neural Regeneration Research

      巻: 12 ページ: 881~881

    • DOI

      10.4103/1673-5374.208544

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Generation of new oligodendrocytes in the medulla oblongata of mice by EAE-induced demyelination2017

    • 著者名/発表者名
      Hiratsuka, D., Furube, E., Morita, M., Miyata S.
    • 学会等名
      第40回 日本神経科会
  • [学会発表] Multiple origins of perilesional nestin-expressing reactive astrocytes following closed-head injury2017

    • 著者名/発表者名
      Morita, M. Okazaki, N, Tsuji, E.
    • 学会等名
      第40回 日本神経科会
  • [学会発表] Localization of neural stem cells and stroke-induced generation of new neurons and glia in the medulla oblongata2017

    • 著者名/発表者名
      Furube, E., Hiratsuka, D., Taguchi, K., Tanaka, M., Morita, M., Miyata, S.
    • 学会等名
      第40回 日本神経科会
  • [学会発表] Bone marrow derived mesenchymal stem cells promote the multipotency of nestin-expressing reactive astrocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Saito, Y., Morita, M.
    • 学会等名
      第40回 日本神経科会
  • [学会発表] 脳損傷周辺に集積するネスチン陽性活性化アストロサイトは複数の由来を持つ2017

    • 著者名/発表者名
      森田光洋、岡崎夏樹、松田ひなた、辻恵里佳
    • 学会等名
      第60回 日本脳循環代謝学会
  • [学会発表] 骨髄間葉系幹細胞によるアストロサイトの多分可能促進2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤喜仁、森田光洋
    • 学会等名
      第60回 日本脳循環代謝学会
  • [学会発表] MULTIPLE ORIGINS OF PERILESIONAL NESTIN-EXPRESSING REACTIVE ASTROCYTES FOLLOWING CLOSED-HEAD INJURY2017

    • 著者名/発表者名
      Morita, M., Okazaki, N., Tsuji, E.
    • 学会等名
      International Society for Neurochemistry
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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