| 研究課題/領域番号 |
21K06374
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
田川 義晃 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (50303813)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 大脳 / 神経回路形成 / 発達 / 神経活動 / 脳梁 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、哺乳類大脳の代表的な長距離神経回路である脳梁軸索投射をモデルとして、活動依存的な神経回路形成機構の解明をめざしている。本年の成果は以下の通りである。（１）脳梁投射細胞同士の同期活動が発達期の投射形成に重要であることの検証を進めた。（２）脳梁投射に関わる分子機構の一端として、Ca2+チャネルCav1.2の関与を示す結果を得た。（１）では、神経活動を抑制する分子ツールKir2.1の時期特異的発現実験から、マウスの脳において、生後10-15日の自発的同期活動が重要であることを見出しているが、この実験に必須のコントロール実験および追加の解析を行った。前者は、Tet-offシステムを用いてKir2.1の発現を時期特異的に制御する実験に関して、Dox投与後にKir2.1の発現が目的通りに制御できているかを確認するものであり、Kir2.1につけたEGFPタグをEGFP抗体で検出する実験を行い、目的通りに発現制御できていることを確認した。後者は、Kir2.1の発現をオフにして自発神経活動を回復させたときに回復する脳梁軸索投射パターンを領域・層特異的に解析する追加実験を進めた。両者をもとに、活動依存的な脳梁投射に必要なのは「ある特定のパターン」の神経活動なのか（instructive role）、「パターンに関わらないある一定量」の神経活動なのか（permissive role）の議論を加える形で、今年度中の論文受理を目指している。（２）では、Cav1.2の多数のヒト疾患変異を用いた研究から、Cav1.2の機能亢進型変異が脳梁投射形成を障害することを見出し、その細胞内シグナル経路の解析結果も加えて論文発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
仮説の検証に向けて必要な実験を着実に進めており、おおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
脳梁投射細胞同士が特異的なサブネットワークを形成している可能性の検証と、その分子メカニズムの解明を進める。また、活動依存的な脳梁投射を障害するヒト疾患遺伝子の探索も進める。すでに確立している脳梁投射のsingle axonレベルでの全脳イメージング・トレーシングの実験を用いた解析をさらに進める。
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