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2011 年度 実績報告書

セロトニン欠乏モデルマウスを用いた脳内モノアミン調節機構とPTSD発症機序の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21500305
研究機関東京工業大学

研究代表者

一瀬 宏  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (90192492)

研究分担者 徳岡 宏文  東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (10452020)
キーワード脳神経疾患 / 神経科学 / 医療・福祉 / 蛋白質 / 生理学
研究概要

我々が世界で初めて作製し解析しているジヒドロプテリジン還元酵素(Dpr)の遺伝子破壊マウス(Dpr-KO)マウスは、脳内セロトニンが野生型の約4分の1にまで低下しており、有用なセロトニン欠乏モデルマウスである。昨年度までの我々の解析からセロトニン低下の一つの原因は、肝臓でのフェニルアラニン代謝が障害されて高フェニルアラニン血症を呈し、高濃度の血中フェニルアラニンが脳へのトリプトファンの輸送を妨害しているためであることを明らかとした。本年度はDpr-KOマウスにおいて、セロトニンニューロン自体の生存や形態に影響が出ていないかを明らかにするために、組織化学的解析を行った。Dpr-KOマウスの脳切片を作製し、セロトニンニューロンの細胞体が存在する縫線核を含む切片を自家製抗トリプトファン水酸化酵素抗体で染色し、セロトニンニューロンの細胞数および形態について検討した。野生型マウス脳を同様に処理して、セロトニンニューロンの細胞数を吻側から尾側までKOマウスと比較検討した。その結果、両者に大きな差がないことが判明した。また、セロトニンニューロンの細胞体の大きさや突起の形状においても大きな差は認められなかった。以上の結果は、Dpr-KOマウスにおいてセロトニンニューロンの発達や分化に大きな影響は現れていないことを示唆した。さらに、他のうつ病モデルマウスで観察されている海馬歯状回神経細胞の幼若化がDpr-KOマウスにおいても生じているかについて、未成熟神経細胞のマーカーであるカルレチニンの抗体を用いて検討した。その結果、Dpr-KOマウスではセロトニンが顕著に低下しているにもかかわらず、海馬歯状回神経細胞の幼若化は起きていないことが判明した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Recovery of neurogenic amines in phenylketonuria mice after liver-targeted gene therapy.2012

    • 著者名/発表者名
      Yagi et al.
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 23 ページ: 30-34

    • DOI

      10.1097/WNR.0b013e32834e3aB7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biopterin levels in the cerebrospinal fluide of patients with PARK8 (I2020T)2011

    • 著者名/発表者名
      Koshiba et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neural Transmission

      巻: 118 ページ: 899-903

    • DOI

      10.1007/s00702-011-0587-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compensatory regulation of dopamine after ablation of the tyrosine hydroxylase gene in the nigrostriatal projection.2011

    • 著者名/発表者名
      Tokuoka et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 286 ページ: 43549-43558

    • DOI

      10.1074/jbcM111.284729

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partial biopterin deficiency disturbs postnatal development of the dopaminergic system in the brain.2011

    • 著者名/発表者名
      Homma et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 286 ページ: 1445-1452

    • DOI

      10.1074/jbcM110.159426

    • 査読あり
  • [学会発表] モノアミン・ビオプテリン代謝改変マウスを用いたモノアミンニューロンの制御機構と発達変化の解析2011

    • 著者名/発表者名
      一瀬宏
    • 学会等名
      第64回日本自律神経学会総会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2011-10-28
  • [学会発表] ジヒドロプテリジン還元酵素ノックアウトマウスにおけるセロトニンニューロンの組織化学的解析

    • 著者名/発表者名
      原慶賢 他
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第63回大会
    • 発表場所
      広島市(安田女子大学)
  • [学会発表] 慢性疲労症候群患者と健常者におけるGTP cyclohydrolase I遺伝子多型の解析

    • 著者名/発表者名
      堀口美恵子 他
    • 学会等名
      第7回日本疲労学会総会学術総会
    • 発表場所
      名古屋市(名古屋大学)
  • [学会発表] 家族性パーキンソン病PARK8患者の脳脊髄液中ビオプテリン代謝の解析

    • 著者名/発表者名
      一瀬宏
    • 学会等名
      第9回神経科学研究会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] Tetrahydrobiopterin: As a regulator of monoamine signals in the brain.

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ichinose
    • 学会等名
      The 6th International Conference of Neurons and Brain Diseases.
    • 発表場所
      Toyama (Japan)
  • [学会発表] Difference in biopterin metabolism between patients with PARK8 (I2020T) and those with sporadic Parkinson’s disease.

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ichinose et al.
    • 学会等名
      Genomic Epidemiology of Parkinson’s Disease (GEO-PD) 2011
    • 発表場所
      Illinois (USA)

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公開日: 2014-07-24  

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