| 研究課題/領域番号 |
20K07926
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| 研究機関 | 杏林大学 |
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研究代表者 |
小藤 剛史 杏林大学, 医学部, 助教 (40365200)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | シンタキシン１ / グリア細胞 / 神経伝達 / 抑制性シナプス |
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| 研究実績の概要 |
シンタキシン1(STX1)は神経細胞に豊富に発現しており、神経伝達物質の分泌やそれらの輸送体の活性制御に関わっている。我々が作製したSTX1遺伝子欠損マウスはヒトの精神神経疾患を模擬できる様々な行動異常を示すが、これには神経細胞でのSTX1欠損によるシナプス伝達機能の異常が大きく関与している。一方、STX1がグリア細胞にも発現していることから、マウスの行動異常にはグリア細胞でのSTX1欠損が関与している可能性がある。これまでに、STX1欠損グリア細胞において神経伝達物質であるGABAやグリシンの取込異常があることがわかってきた。しかし、グリア細胞のSTX1が神経細胞のシナプス形成やシナプス伝達機能にどのように関わっているかは十分に検討されていない。
グリア細胞のSTX1が神経細胞の形態やシナプス形成に関与しているかを検討するために、各遺伝子型グリア細胞(野生型(WT)およびSTX1A欠損、STX1B欠損)上でWT海馬神経細胞を培養した。培養７日目および１４日目で主要な神経突起数、分岐等を解析したが、STX1欠損による影響は認められなかった。また、プレシナプスマーカーであるシナプトフィジンの斑文数を解析したが、各遺伝子型で顕著な差はなく、シナプス形成への影響はなかった。さらに、同条件下のWT海馬神経細胞に対する電気生理学的解析を行った。抑制性シナプス伝達機能について検討したところ、mIPSCの頻度に差は認められなかった。しかし、より長期間培養した２０日目以降では、WTグリア細胞上で培養したWT神経細胞の方が、STX1B欠損グリア細胞上で培養したWT神経細胞よりもmIPSCの頻度が高いことがわかった。そのため、長期培養した神経細胞の形態やシナプス形成に関しての検討を進めている。また、STX1B欠損(ヘテロおよびヌル)神経細胞での電気生理学的解析も行っている。
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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
今年度は当初の計画通り、グリア細胞上で培養したWT神経細胞の形態やシナプス形成への影響を検討したが、各遺伝子型グリア細胞での顕著な差が認められなかった。そのため、GABA再取込の阻害やSTX1強制発現による形態やシナプス形成への効果の検討を行わず、電気生理学的解析を前倒して行った。当初予定の培養１４日目前後での解析では、各遺伝子型グリア細胞による抑制性シナプス伝達機能への影響は認められなかった。しかし、より長期の培養によって差が出てくることが明らかになった。そのため、長期培養条件下での電気生理学的解析を継続するとともに、同条件での神経細胞の形態やシナプス形成に関しての検討を進めている。また、STX1B欠損(ヘテロおよびヌル)神経細胞を用いて形態やシナプス形成の検討および電気生理学的解析も行っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度以降の研究計画として、長期培養条件下においてSTX1欠損による神経細胞の形態やシナプス形成への影響があるかを検討する。また、同条件および当初予定の培養７、１４日目でのシナプス組成に関しても検討する。一方、電気生理学的解析に関しては、さらに例数を増やして検討するとともに、興奮性シナプス伝達機能への影響に関して解析する。以上の検討において影響が確認されたものに関しては、GABA再取込の阻害やSTX1強制発現等による効果も検討する。また、in vivoでの検討が望まれるため、それに対応した強制発現系や発現抑制系の準備にも着手したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は計画していた実験がおおむね順調に進んだが、当初予定の強制発現等を先送りしたため、その分の実験器具や試薬等の購入がなかった。一方、前倒しした電気生理学的解析のための費用が生じた。結果、全体としては使用額が少なくすみ、次年度に使用する費用が生じた。
次年度以降は、より長期での培養条件下での検討が必要になる。そのための試薬購入に使用するとともに、より円滑な実験のために、マウス数の確保やグリア細胞の単独培養を増やすための費用にあてる。さらに、電気生理学的解析のために必要な実験器具や試薬購入に使用する。また、in vivo用の強制発現系や発現抑制系の準備のためにもあてる予定である。
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