| 研究課題/領域番号 |
18J00922
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
阿部 欣史 慶應義塾大学, 医学部, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| キーワード | メタンフェタミン / 覚醒 / VBM / 脳体積 / 線条体 / ゴルジ染色 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は覚醒の中枢領域を決定し、その神経基盤を解明する事である。その為に覚醒時における脳機能と脳構造の変化を全脳探索が得意なMRIにより解析し、覚醒の中枢領域の候補となる脳領域を割り出す。覚醒剤であるメタンフェタミン(MAP)を連日投与したマウスの脳体積変化をvoxel-based morphometry (VBM)解析によって調べた。構造MRI解析の一つであるVBMは脳体積変化を脳全体において探索的に解析する事が可能である。この技術を用いて、MAPによって体積変化が起こった脳領域を探索する。その結果、背側線条体、側坐核、眼窩前頭皮質、帯状皮質、前頭前野、腹側海馬で脳体積が増加している事が分かった。これらの脳領域に対して、ゴルジ染色を行い、シナプス密度の解析を行った結果、これらの脳領域でシナプス密度が増加している事が分かった。また、神経活動のマーカーであるc-fos遺伝子のmRMAプローブを用いて、in situ hybridizationを行った結果、これらの脳領域においてc-fosの遺伝子発現が増加している事が分かった。これらの結果から、背側線条体、側坐核、眼窩前頭皮質、帯状皮質、前頭前野、腹側海馬がMAPによって影響を受ける領域として選別する事が出来た。腹側線条体である側坐核は多くの研究からMAPに関与する事が報告されている。これに対して、背側線条体については報告が少ない。また、眼窩前頭皮質、帯状皮質、前頭前野、腹側海馬の脳領域はどれも線条体へ入力を行う脳領域である。これらのことから、今後の研究は、背側線条体と側坐核にターゲットを絞り、研究を進めていく。
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| 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
構造MRI解析から、MAPによって影響を受ける6つの脳領域を選別する事ができた。さらにこれらの脳領域では、シナプス密度が増加する事と神経活動が増加する事が分かった。MAP投与による神経活動の効果によって、シナプス密度が増加し、これによって脳体積が増加したのではないかと考えられる。また、他の先行研究ではあまり注目を浴びていない背側線条体という新たなターゲット領域を絞る事が出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
新たなターゲット領域として、背側線条体について解析を深めていく、この時、ポジティブコントロールとして、多くのMAP研究で着目を浴びている側坐核を指定する。MAPは細胞外ドパミン濃度を高める作用がある為、ドパミン受容体を豊富に持つ線条体神経細胞に着目する。線条体神経細胞にYFPが発現しているマウスを用いて、線条体神経細胞の構造変化解析を行う予定である。構造解析では各種細胞構造を表すマーカー抗体を使用し免疫染色を行い、超解像顕微鏡を用いてミクロな構造変化を記述していく。
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