| 研究課題/領域番号 |
19K06928
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| 研究機関 | 奈良県立医科大学 |
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研究代表者 |
辰巳 晃子 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (90208033)
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| 研究分担者 |
石西 綾美 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (10836018)
田中 達英 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (80567032)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | アストロサイト / Olig2 / 三つ組シナプス / GAT-3 / 抑制性神経伝達 / laser microdissection / ASC-1 / シングルセルRNA-seq |
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| 研究実績の概要 |
我々は成熟脳内に特徴的な局在を示すアストロサイトの亜集団（以下Olig2-AS）を見出しており、このアストロサイトがGFAP陽性アストロサイト (以下、GFAP-AS) と排他的な脳内分布を示すことを明らかにしてきた。このOlig2-ASは淡蒼球、視床、小脳深部核など、主に抑制性神経の入力を受ける神経核に集積している。そこで三つ組シナプスの観点からOlig2-ASは抑制性シナプス伝達に関与すると仮定し、公表されているシングルセルRNA-seqデータベース利用してOlig2-ASが発現する遺伝子を解析した。このin sillico解析により、Olig2-ASはGFAP-ASと比較してトランスポーター関連の遺伝子発現が有意に高いことが明らかになった。 この結果を検証するため、レーザーマイクロダイセクション法を用いてOlig2-ASとGFAP-ASを回収しトランスポーター遺伝子の発現を定量し比較した。対象はマウスの淡蒼球とした。淡蒼球にはOlig2-ASとGFAP-AS共に豊富に存在しているが、これらは排他的なテリトリーを持つため同一神経核内に存在する各アストロサイトの機能の違いを比較するのに有効であると考えた。その結果、両アストロサイトにアストロサイトマーカー遺伝子(s100betaなど)やグルタミントランスポーター遺伝子(GLT-1、 GLAST）の発現には有意差はないものの、GABAトランスポーター遺伝子（GAT-1, GAT-3）の発現はOlig2-ASが有意に高いことが明らかになった。又アミノ酸トランスポーターのASC-１の発現もOlig2-ASにおいて有意に高いことが分った。このASC-1はグリシンやセリンの放出や回収によりNMDARの制御に関与することが知られており、Olig2-ASが興奮性シナプス伝達の抑制的制御にも関わる可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
Olig2-AS特異的にGAT-3を効率的にノックダウンするため、Slc6a11(GAT-3) 遺伝子に対するショートヘアピンRNA (shRNA) 配列を組み込んだアデノ随伴ウイルスのコンストラクトの見直しを行ってきたが感染効率が非常に弱く効率的なノックダウンはできなかった。そこでシングルセルRNA-seqデータ解析に変更して網羅的な遺伝子解析に変更したためこの解析と解析結果のin vivoでの検証に時間を要した。
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| 今後の研究の推進方策 |
シングルセルRNA-seqデータ解析によりOlig2-ASに特徴的に発現するトランスポーターASC-１を抽出した。新たにこの遺伝子に注目し、アンタゴニストなどの薬理学的手法を用いてOlig2-ASのシナプス伝達制御機構について検討する。
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