| 研究課題/領域番号 |
19K09341
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
二階堂 義和 弘前大学, 医学研究科, 講師 (50613478)
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| 研究分担者 |
廣田 和美 弘前大学, 医学研究科, 教授 (20238413)
櫛方 哲也 弘前大学, 医学研究科, 准教授 (80250603)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | うつ病 / ケタミンン / In Vivo Ca2+イメージング / オプトジェネティクス / セル・アセンブリ |
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| 研究実績の概要 |
うつ病の病態発現にはミクロな遺伝子発現や細胞形態の異常、マクロな脳領域間ネットワークの変容が関与すると考えられる。しかし、その中間であるメゾスコピックな神経細胞間ネットワークの関与については分かっていない。そこで、本研究は神経細胞の機能的集団であるセル・アセンブリに着目し、うつ病の病態発現を制御する可能性がある内側前頭前野の異常神経活動をうつ病モデル動物を用いて解明することを目指している。さらに、近年抗うつ作用が報告された静脈麻酔薬ケタミンが内側前頭前野の神経活動に対してどのような作用を持ち、抗うつ作用効果を発揮するのか明らかにすることも目指す。
昨年度、C57BL/6Jマウスに対して繰り返し社会的敗北ストレスを負荷した場合、うつ病様行動の発現したマウスでは前頭前野神経細胞の早期応答遺伝子タンパク質Arc陽性数が減少することを見出しており、ストレス負荷によってArc発現神経細胞が傷害を受けると示唆された。そこで、本年度はArc-CreERT2マウスを用いて、前頭前野にAAV-DIO-GCaMP6sを局所微量投与し、Arc陽性神経細胞の神経活動をGCaMP6sのカルシウム依存的蛍光強度変化を指標に解析することを目指した。GRINレンズを前頭前野に埋め込み、微小顕微鏡によってIn vivo Ca2+イメージングを行ったところ、Arc陽性神経細胞群の活動変化を確認できた。現在、うつ病モデルArc-CreERT2マウスを用いてストレス負荷中およびうつ病様行動発現中のArc陽性神経細胞の挙動を解明を進めている。
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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
本年度は前頭前野神経細胞のカルシウムイメージングを進めることができた。昨年度より続く弘前大学医学部附属動物実験施設の改修工事のために、うつ病モデル化については十分に進まなかったが、自発的カルシウム応答やケタミン応答性を確認でき、計画全体としてはおおむね順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
「計画①」はほぼ達成でき、確認実験を進める。「計画②」Arc-CreERT2マウスをうつ病モデル化し、GCaMP6sを発現したArc発現前頭前野神経細胞のCa2+イメージングを進め、ストレス負荷中のArc発現前頭前野神経細胞の挙動を明らかにする。「計画③」光感受性タンパク質(ChR2/NpHR)をArc発現神経細胞に発現させ、光刺激によってうつ病様行動が発現するか調べる。「計画④」ケタミン抗うつ作用の前頭前野セル・アセンブリ仮説を検証する。社会的敗北ストレスまたはケタミン投与にタグ付したArc発現神経細胞の活動をCa2+イメージング及び組織学的に解析する。ケタミンがArc発現神経細胞からなるセル・アセンブリを回復させるのか新たに形成するのかを解明する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
改修工事に合わせ、実験個体数を絞ったため、免疫組織化学染色に要する支出が抑制された。本年度にサンプル採取及び免疫組織化学的解析を進める。
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