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2022 年度 実績報告書

臨界期の母体ストレスが惹起する新奇のGABA-アセチルコリン神経回路

公募研究

研究領域脳の若返りによる生涯可塑性誘導ーiPlasticityー臨界期機構の解明と操作
研究課題/領域番号 21H05687
研究機関浜松医科大学

研究代表者

福田 敦夫  浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワードGABA / アセチルコリン / 細胞発生 / Gad1 / 胎生ストレス / ムスカリン / ドネペジル / アトロピン
研究実績の概要

1.臨界期ストレス暴露大脳皮質錐体細胞の電気生理学的解析:大脳皮質内側前頭前野スライス標本を作製し錐体細胞からパッチクランプ記録を行い、抑制性電流の変化を対照群と比較した。両群ともにドネペジル投与後にsIPSCの振幅が増加し、アトロピンで対照群は元に戻ったがストレス群ではsIPSCの振幅がさらに減少した。sIPSCの頻度はドネペジル投与後は対照群で頻度が増し、アトロピン投与後対照群は元に戻ったが、ストレス群ではさらに頻度が減少した。強化されたGABA作動性抑制性神経伝達がAChの放出増加とムスカリン受容体によることを同定した。
2.臨界期ストレス暴露成体大脳皮質GABA 細胞の電気生理学的機能解析:同様にスライス標本を作製してGABA 細胞からパッチクランプ記録を行った。ストレス群では基電流減少、後過分極電位減少、入力応答発火頻度の増加がみられ、これらの変化はアトロピンで消失した。GABA細胞において増加したACh神経終末から放出されたAChにより、GABA細胞のACh感受性K電流(M電流)が抑制を受けと考えられた。ニコチン性受容体阻害薬のMLAでは若干の、DhβEでは同様の傾向があったが、実験手技上アトロピン作用が残存していた可能性を否定できなかった。
3.臨界期ストレス暴露成体大脳皮質の神経回路機能解析:臨界期ストレス暴露によるACh入力の増加とその影響を明らかにするために、対照群とストレス群にドネペジルあるいはアトロピンを腹腔内投与して、ストレス群における脳波のγ帯域の減少や行動テストの社会的新規性認識の障害が改善するかどうか検討した。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Yale School of Medicine(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Yale School of Medicine
  • [国際共同研究] マインツ大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マインツ大学
  • [雑誌論文] Imbalanced expression of cation-chloride cotransporters as a potential therapeutic target in an Angelman syndrome mouse model2023

    • 著者名/発表者名
      Egawa Kiyoshi、Watanabe Miho、Shiraishi Hideaki、Sato Daisuke、Takahashi Yukitoshi、Nishio Saori、Fukuda Atsuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 5685

    • DOI

      10.1038/s41598-023-32376-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Therapeutic effects of KCC2 chloride transporter activation on detrusor overactivity in mice with spinal cord injury2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kyohei、Ishibashi Masaru、Suzuki Takahisa、Otsuka Atsushi、Yoshimura Naoki、Miyake Hideaki、Fukuda Atsuo
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Renal Physiology

      巻: 324 ページ: F353~F361

    • DOI

      10.1152/ajprenal.00271.2022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Editorial: The role of GABA-shift in neurodevelopment and psychiatric disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Neuwirth Lorenz S.、El Idrissi Abdeslem、Fukuda Atsuo、Kilb Werner
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1162689

    • DOI

      10.3389/fnmol.2023.1162689

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Taurine Depletion on Body Weight and Mouse Behavior during Development2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Miho、Ito Takashi、Fukuda Atsuo
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 12 ページ: 631~631

    • DOI

      10.3390/metabo12070631

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A subpopulation of agouti-related peptide neurons exciting corticotropin-releasing hormone axon terminals in median eminence led to hypothalamic-pituitary-adrenal axis activation in response to food restriction2022

    • 著者名/発表者名
      Yesmin Ruksana、Watanabe Miho、Sinha Adya Saran、Ishibashi Masaru、Wang Tianying、Fukuda Atsuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 15 ページ: 990803

    • DOI

      10.3389/fnmol.2022.990803

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] WNK3 kinase maintains neuronal excitability by reducing inwardly rectifying K+ conductance in layer V pyramidal neurons of mouse medial prefrontal cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Sinha Adya Saran、Wang Tianying、Watanabe Miho、Hosoi Yasushi、Sohara Eisei、Akita Tenpei、Uchida Shinichi、Fukuda Atsuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 15 ページ: 856262

    • DOI

      10.3389/fnmol.2022.856262

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel de novo KCNB1 variant altering channel characteristics in a patient with periventricular heterotopia, abnormal corpus callosum, and mild seizure outcome2022

    • 著者名/発表者名
      Hiraide Takuya、Akita Tenpei、Uematsu Kenji、Miyamoto Sachiko、Nakashima Mitsuko、Sasaki Masayuki、Fukuda Atsuo、Kato Mitsuhiro、Saitsu Hirotomo
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: 68 ページ: 25~31

    • DOI

      10.1038/s10038-022-01090-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Taurine depletion during fetal and postnatal development blunts firing responses of neocortical layer II/III pyramidal neurons2022

    • 著者名/発表者名
      Hosoi Yasushi、Akita Tenpei、Watanabe Miho、Ito Takashi、Miyajima Hiroaki、Fukuda Atsuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 15 ページ: 806798

    • DOI

      10.3389/fnmol.2022.806798

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of enhanced KCC2 activity induced by dephosphorylation of Thr906 and Thr1007 on neuronal function.2023

    • 著者名/発表者名
      渡部美穂, Kahle KT, 福田 敦夫.
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
  • [学会発表] Impact of a novel slow afterhyperpolarization (sAHP) on spike encoding by serotonergic (5-HT) dorsal raphe (DR) neurons.2023

    • 著者名/発表者名
      石橋賢, 福田敦夫, Leonard CS.
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
  • [学会発表] Astrocytic Na-K-Cl cotransporter type 1 attenuates seizures promoted by GABAergic excitation.2023

    • 著者名/発表者名
      Nguyen DT, Ishibashi M, Watanabe M, Sinha, AS. Yesmin R, Fukuda A.
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
  • [学会発表] 脳におけるタウリンの多彩な働き2023

    • 著者名/発表者名
      福田敦夫
    • 学会等名
      第9回国際タウリン研究会日本部会
    • 招待講演
  • [学会発表] KCC2 クロライドイオン・トランスポーターのダウンレギュレーションは排尿筋過活動と関連する.2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊 恭平, 石橋 賢, 鈴木 孝尚, 大塚 篤史, 吉村 直樹, 三宅 秀明, 福田 敦夫.
    • 学会等名
      第32回泌尿器科分子・細胞研究会
  • [学会発表] 脳の発達と病態におけるCl-ホメオダイナミクス.2022

    • 著者名/発表者名
      福田敦夫
    • 学会等名
      第49回日本脳科学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 抑制性神経伝達におけるカリウム-クロライド共輸送体(KCC2)のリン酸化による機能制御の役割.2022

    • 著者名/発表者名
      渡部美穂, Kahle KT, 福田 敦夫.
    • 学会等名
      第49回日本脳科学会
  • [学会発表] 発達期皮質錐体細胞におけるCa2+動態とタウリンによるGABAA受容体活性化.2022

    • 著者名/発表者名
      石橋賢, 阪東勇輝, 佐藤康二, 福田敦夫.
    • 学会等名
      第49回日本脳科学会
  • [学会発表] Cholinergic modulation of prefrontal GABAergic network in Gad1 heterozygotes subjected to prenatal stress: links to autism like behavior in a mouse model.2022

    • 著者名/発表者名
      Sinha AS, Wang T, Yanagawa Y, Kawai T, Hata K, Fukuda A.
    • 学会等名
      第49回日本脳科学会
  • [学会発表] Loss of astrocytic Na-K-Cl cotransporter type 1 hastens seizures promoted by GABAergic excitation into pyramidal neurons.2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen DT, Ishibashi M, Watanabe M, Akita T, Sinha AS, Yesmin R, Fukuda A.
    • 学会等名
      第49回日本脳科学会
  • [学会発表] 脊髄損傷マウスにおけるKCC2ダウンレギュレーションは排尿筋過活動と関連する.2022

    • 著者名/発表者名
      渡邊 恭平, 石橋 賢, 鈴木 孝尚, 大塚 篤史, 吉村 直樹, 三宅 秀明, 福田 敦夫.
    • 学会等名
      第49回日本脳科学会
  • [学会発表] Astrocytic NKCC1 plays a pivotal role in prevention of seizures promoted by postsynaptic GABAergic excitation in epilepsy models.2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen DT, Ishibashi M, Watanabe M, Sinha, AS. Yesmin R, Fukuda A.
    • 学会等名
      Neuroscience 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] WNK3 kinase maintains neuronal excitability by regulating trafcking of KCC2 and inward rectifying K+ channels in layer V pyramidal neurons of mouse medial prefrontal cortex.2022

    • 著者名/発表者名
      Sinha AS, Wang T, Watanabe M, Sohara E, Akita T, Uchida S, Fukuda A.
    • 学会等名
      Neuroscience 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Loss of astrocytic Na-K-Cl cotransporter type 1 hastens seizures promoted by GABAergic excitation of neurons.2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen DT, Ishibashi M, Watanabe M, Sinha AS, Yesmin R, Fukuda A.
    • 学会等名
      第69回中部日本生理学会
  • [学会発表] オレキシン誘発性の発火後過分極増強が背側縫線核セロトニン作動性ニューロンのスパイクエンコーディングに及ぼす影響.2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 賢, 福田敦夫, Leonard CS.
    • 学会等名
      第69回中部日本生理学会
  • [学会発表] WNK3 kinase maintains neuronal excitability by regulating trafficking of KCC2 and inward rectifying K+ channels in layer V pyramidal neurons.2022

    • 著者名/発表者名
      Sinha AS, Wang T, Watanabe M, Sohara E, Akita T, Uchida S, Fukuda A.
    • 学会等名
      第69回中部日本生理学会
  • [備考] 浜松医科大学医学部神経生理学講座ホームページ

    • URL

      https://www.hama-med.ac.jp/education/fac-med/dept/neurophysiology/index.html

  • [備考] 国際学術誌「Scientific Reports」に研究成果が公表されました

    • URL

      https://www.hama-med.ac.jp/topics/2023/28780.html

  • [備考] J. Physiology誌の日本人著者による優れた論文40選に選出

    • URL

      https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/toc/10.1111/(ISSN)1469-7793.japanese-physiology

  • [備考] 浜松医大ホームページ(J. Physiology誌の日本人著者による優れた論文40選に選出)

    • URL

      https://www.hama-med.ac.jp/topics/2023/28687.html

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公開日: 2023-12-25  

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