| 研究課題/領域番号 |
17K17628
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
藤原 和之 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (20735154)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ミクログリア / GABA / Iba-1 / 神経新生 |
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| 研究実績の概要 |
昨年から引き続き、GAD67ノックアウトラットの行動解析を実施した。その結果、認知機能障害や社会行動異常など、統合失調症に関連した表現型が再現性よく認められ、統合失調症モデル動物としてGAD67ノックアウトラットを確立した(2019年前半まで）。この動物が示す空間学習障害の背景に、海馬の神経新生異常がある可能性を考慮して、GAD67ノックアウトラットの組織学的解析を行った。GAD67ノックアウトラットの成獣をかん流固定、脳を摘出し、新生ニューロンマーカーであるダブルコルチンDCXに対する免疫染色を実施した。しかし、GAD67ノックアウトラットと野生型ラットの間に、DCX陽性細胞数の変化は認められなかった。
一方、本研究の本来の目標は、「GABA合成能の低下により脳内免疫担当細胞であるミクログリアの活性が変化し、統合失調症の病態に関連する」との作業仮説を検証することである。そこで、上記解析とは別にGAD67ノックアウトラット成獣をかん流固定、脳を摘出し、ミクログリアの形態を組織学的に解析した（当初、PV-GAD67KOマウスに対して実施する予定であったミクログリアの形態学的解析を、本モデル動物で実施した）。大脳皮質の50μm浮遊切片を作成し、抗Iba-1抗体（Iba-1はミクログリアのマーカー分子である）による免疫染色を行い、ミクログリアの形態を可視化、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、GAD67ノックアウトラットの大脳皮質では、ミクログリアの突起が細かく分岐し、hyper-ramified型に近い形態を示すものが多いことを発見した。
まだこの形態学的変化の意義は不明であるが、GABA合成能の低下が神経免疫系に一定の影響を及ぼすことを示すことが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
昨年も報告した通り、当初使用する予定であったPV-GAD67ノックアウトマウスの繁殖効率が悪いため、モデル動物を新規作成のGAD67ノックアウトラットに切り替えることに時間を要したことが大きい。また、このラットをモデル動物として確立する際、これまで当研究室では経験のなかったラットの行動実験系を立ち上げる必要があり、予備実験に時間を要した。
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| 今後の研究の推進方策 |
上記に述べたとおり、使用するモデル動物が確立し、組織学的な解析もスタートしている。すでに我々の仮説を部分的に支持する所見が得られているため、今後は当初予定していたモデル動物へのストレス負荷を行い、その行動およびミクログリア形態がどのように変化するかを解析していく計画である。また、実験スケジュールが遅れているため、いち早くGAD67ノックアウトラットの脳内で生じている現象を把握するため、網羅的解析（RNA-seq・メタボローム解析）も併用する計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究計画で使用するモデル動物を変更する必要が生じたこと、新規に作成したモデル動物（GAD67ノックアウトラット）のモデル動物としての妥当性・有用性の検討に時間を要したことにより、実験計画に遅延が生じ、当初計画していた解析を次年度に延期することとなったため、次年度使用額が生じた。
次年度は、新たに確立したモデル動物の組織学的な解析（必要物品：免疫組織化学に必要な抗体などの試薬）、生化学的な解析（必要物品：同じく抗体試薬や、RNA-seqのキットなどの消耗品）を主に研究を遂行する計画である。
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