2014 Fiscal Year Research-status Report
成体脳海馬神経新生における酸感受性イオンチャネルASIC1aの役割
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25860145
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
熊本 奈都子 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30467584)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 成体脳神経新生 / ASIC1a |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ASIC1aが成体脳海馬新生ニューロンの樹状突起の発達に及ぼす影響を解析するため、ASIC1a遺伝子を標的としたshRNAとEGFPを共発現するレトロウイルスベクターを用いた遺伝子導入にてマウス海馬新生ニューロンのASIC1aをin vivoでノックダウンし、脳切片を作製、共焦点レーザー顕微鏡でEGFP陽性（＝ASIC1aノックダウン）新生ニューロンのＺスタック画像を取得した。３Ｄ画像解析ソフトにて樹状突起とスパインの形態を調べたところ、ASIC1aをノックダウンした新生ニューロン（誕生２８日目）では総樹状突起長が短くなり、mushroomタイプのスパインの最大径が小さくなっていた。当研究室が所有するASIC1aノックアウトマウスでもEGFPを発現するレトロウイルスで海馬新生ニューロンをラベルし、同様の手法で形態解析した結果、総樹状突起長が短く、スパインの大きさが小さい傾向が認められた。
上記実験と平行し、既存の神経回路への組み込みにASIC1aが作用するか否かを調べるため、嗅内皮質由来の貫通性線維と海馬新生ニューロンとのシナプス結合とシナプス成熟度を電気生理学的手法にて解析中である。具体的には、上述のレトロウイルス（shASIC1a+EGFP）をマウスに注入し28日後に海馬急性スライス標本を作製、EGFP陽性（＝ASIC1aノックダウン）新生ニューロンにパッチクランプを施行し、嗅内野からの貫通線維を刺激して、グルタミン酸作動性の誘発性興奮性シナプス後電流(eEPSC)を測定した。貫通線維の刺激で興奮する新生ニューロンの割合と惹起される電流の大きさをコントロールと比較したところ、記録した新生ニューロンにeEPSCが観察される確率は低くなり、EPSCの大きさも小さくなった。現在、AISC1aノックアウトマウスでも同様の傾向が観察されるか、検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
形態学的解析により、shRNAによるASIC1aのノックダウンで得られた海馬新生ニューロンの樹状突起とスパインの発達抑制がASIC1aノックアウトマウスでも確認でき、ASIC1aが新生ニューロンの樹状突起の発達とスパイン形成に重要な働きを持つことが示唆された。
電気生理学的解析でもshRNAによるASIC1aのノックダウンでシナプスの成熟が抑制されることが示され、形態学的解析で確認された結果と矛盾しないことがわかった。
しかし、電気生理学的解析の実験系の確立に予定より時間がかかったため、実験計画がずれ込み、本年度終了予定であった、ASIC1aノックアウトマウスを用いた電気生理学的解析は現在検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
ASIC1aノックアウトマウスでの電気学的解析を終了させ、論文として報告する。さらに、脳虚血による脳損傷後の機能回復にASIC1aが関与・貢献するかどうか、脳虚血モデルマウスを用いた行動解析により個体レベルで調べていく。
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| Causes of Carryover |
本年度中に終了予定であったASIC1aノックアウトマウスを用いた電気生理学的解析が終了していないため、使用予定であった７４万円が使用できていない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度分として請求した助成金７４万円は、上述のASIC1aノックアウトマウスを用いた電気生理学的解析に必要な、ノックアウトマウスの飼育費と電気生理学的解析に使用する消耗品費（ガラス電極や試薬等）に充てる予定である。
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