2021 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of intra-neuronal competition for neurite remodeling
Publicly Offered Research
| Project Area | Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms |
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| Project/Area Number |
21H05696
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
今井 猛 九州大学, 医学研究院, 教授 (70509851)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | シナプス刈り込み |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機能的な神経回路はガイダンス分子に基づくおおまかな回路形成と、神経活動に依存したリモデリングの2段階で形作られる。回路形成は主として胎児期に生じるが、リモデリングは生後初期の臨界期に生じる。ガイダンス分子に基づいて正しい回路が作られる仕組みについては多くのことが明らかになった一方、リモデリング過程においてどのように特定の神経突起のみが強化され、それ以外の突起が刈り込まれるのかはまだよく分かっていない。神経突起リモデリングには、ニューロン間競合によって生じるものと、ニューロン内競合に基づくものとがあると考えられているが、いずれも競合の実体は不明である。本研究では、ニューロン内競合によって特定の神経突起のみが強化され、他の突起が刈り込まれる機構について、嗅球僧帽細胞をモデルとして検討した。
これまでに、樹上突起刈り込みにはNMDA受容体が必須であること、Rac1とRhoAがそれぞれ樹状突起強化・刈り込みの実行部隊であること、神経活動がこれらの活性を制御することを見出している（未発表データ）。特異的な神経突起リモデリングにはこれらの分子の時空間的な制御が関わっているものと考えられる。そこで、これらの細胞内動態を解析することで、神経活動に依存して同じニューロンの異なる神経突起が競合する仕組みの解明を行った。特に、RhoAのFRETセンサーを用い、嗅球スライスにおいて、TTX存在下、NMDA刺激に応じてどのような応答を示すのかについて詳しく解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
僧帽細胞における選択的な樹状突起刈り込みの本質を解明することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
同様の機構が他のシナプス刈り込みにおいても生じているのかについて検討する。また、RhoAの制御機構について解析を進める。
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Research Products
(6 results)
