2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Neural Diversity and Neocortical Organization |
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| Project/Area Number |
22123008
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
三品 昌美 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (80144351)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 脳神経疾患 / 遺伝子 / 大脳新皮質 / シナプス / 学習 / 知的障害 / 自閉症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Interleukin-1 receptor accessory protein-like 1（IL1RAPL1）は非症候性のX染色体連鎖型知的障害の原因遺伝子の1つであり、自閉症の発症にも関連している。我々は、後シナプス膜に発現するIL1RAPL1が前シナプス膜に発現する受容体型チロシン脱リン酸化酵素PTPδと結合することで、興奮性シナプスの形成を制御していることを明らかにし、IL1RAPL1に遺伝子変異を持つ患者では、シナプス形成不全が知的障害や自閉症の発症の引き金になるとの考えを提唱した。今回、純系C57BL/6遺伝子背景の下にIL1RAPL1欠損マウスを作成し、脳機能に及ぼす影響を解析した。欠損マウスは空間参照記憶や作業記憶、恐怖記憶の遠隔記憶が障害され、行動の柔軟性が減少していた。さらに欠損マウスは自発的活動が亢進し、広い空間や高さに対する不安が軽減していた。これらの結果から、IL1RAPL1の欠損は学習、記憶、行動の柔軟性、社会性、自発活動、不安といった様々な脳機能に影響を及ぼすことが明らかとなった。興奮性シナプス形成を制御するIL1RAPL1は脳に広く発現していることから多様な神経回路の興奮－抑制のバランスさらには機能に影響すると考えられる。学習・記憶の障害や多動性は、IL1RAPL1遺伝子に変異を有する知的障害の患者の症状に対応している。IL1RAPL1欠損マウスでは恐怖記憶獲得時のin vivo扁桃体LTP誘導の低下が見られことが報告されており、IL1RAPL1の欠損によって脳の興奮性シナプスの形成障害が起こり、神経活動の興奮と抑制のバランスが崩れ、シナプス可塑性が低下することによって知的障害が引き起こされるのではないかと考えられる。また、行動の柔軟性や社会性の変化は、IL1RAPL1遺伝子の変異を有する自閉症患者の症状に関連すると思われる。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Enhanced stability of hippocampal place representation caused by reduced magnesium block of NMDA receptors in the dentate gyrus2014
Author(s)
Yuichiro Hayashi, Yoko Nabeshima, Katsunori Kobayashi, Tsuyoshi Miyakawa, Koichi Tanda, Keizo Takao, Hidenori Suzuki, Eisaku Esumi, Shigeru Noguchi, Yukiko Matsuda, Toshikuni Sasaoka, Tesuo Noda, Jun-ichi Miyazaki, Masayoshi Mishina, Kazuo Funabiki and Yo-ichi Nabeshima
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Journal Title
Molecular Brain
Volume: 7
Pages: 44 (17 pages)
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] IL1RAPL1 knockout mice show spine density decrease, learning deficiency, hyperactivity and reduced anxiety-like behaviours2014
Author(s)
Misato Yasumura, Tomoyuki Yoshida, Maya Yamazaki, Manabu Abe, Rie Natsume, Kouta Kanno, Takeshi Uemura, Keizo Takao, Kenji Sakimura, Takefumi Kikusui, Tsuyoshi Miyakawa and Masayoshi Mishina
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Journal Title
Scientific Report
Volume: 4
Pages: 6613 (12 pages)
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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