| 研究課題/領域番号 |
23680042
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
田中 謙二 慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (30329700)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | オプトジェネティクス / オリゴデンドロサイト / ニューロングリア相互作用 / 線条体 |
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| 研究概要 |
オリゴデンドロサイトが神経伝導を調節する新しい機能、すなわちこれまで明らかになっていなかったオリゴデンドロサイト-神経細胞相互作用をin vivoで理解するためには、ある特定の神経回路に着目したうえでその相互作用に介入を加え、介入の結果を行動の変化としてとらえる必要がある。本研究では線条体有棘中型細胞軸索と、それを取り囲むオリゴデンドロサイトに焦点を当てて実験系を構築した。線条体有棘中型細胞には中脳黒質に投射する直接路と淡蒼球に投射する間接路があるので、直接路軸索を実験の対象とした。軸索に発現するチャネルロドプシンに光を導くと、刺激と反対方向にマウスが回転した。次に、オリゴデンドロサイト特異的にチャネルロドプシンを発現するマウスに変えて、同じ部位へ光を照射したところ、回転に加えてジストニア様行動が生じることがわかった。チャネルロドプシンが開くと、それに引き続いて細胞内から細胞外へKイオンが流出することが知られているが、上述した行動変化は細胞外K濃度の上昇による神経興奮の可能性が考えられた。ただし、この興奮は一過性であること、スライス電気生理で明らかになったオリゴデンドロサイトから神経伝導修飾作用は刺激後1時間経過することから、一過性の興奮後におこる神経活動変化を捉えうることを示した。
オリゴデンドロサイト-神経細胞相互作用によるオリゴデンドロサイト側の応答をカルシウム動態から理解するために、オリゴデンドロサイト特異的にカルシウム動態を観察できるマウス、tet0改良カメレオンマウスを作出した。PLP-tTAマウスとの交配により、オリゴデンドロサイトに改良カメレオンを発現することができたが、残念なことに1%のオリゴデンドロサイトしかラベルすることができなかった。副次的な成果として、アストロサイト特異的に改良カメレオンを発現することに成功した。
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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
オリゴデンドロサイトの脱分極が生理的な現象であること、この生理的な現象をチャネルロドプシンの利用で再現できること、オリゴデンドロサイトの脱分極を光照射で達成したときの神経伝導修飾が再現可能な現象であることを証明したので、今後のin vivo研究を有利に進めることができる。
カルシウムセンサーをオリゴデンドロサイトに発現するマウスを樹立したものの、発現効率が悪かったことは残念である。
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| 今後の研究の推進方策 |
ニューロンオリゴデンドロサイト相互作用のin vivo実験を進めていく。オリゴデンドロサイトの活動を記載することは必須であるため、オリゴデンドロサイト特異的なカルシウムイメージングを可能にする遺伝子改変マウスを新たに作り直す。
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