| 神経可塑性 |
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| O15-1
セロトニン3A受容体は恐怖記憶の消去に必須である
近藤 誠，中村 雪子，石田 雄介，島田 昌一
大阪大院・医・神経細胞生物
Fear is an emotion that is central to the organization of defensive behaviors in response to threat, and therefore has an essential role in survival for animals. Unfortunately, in some cases, dysfunction in the fear system produces inappropriate and exaggerated fears that lead to psychiatric disorders, such as post-traumatic stress-disorder（PTSD）. These disorders severely affect the lives of patients and are an increasing burden on our societies. Therefore, understanding the molecular mechanisms underlying fear memory processes could help with the development of therapeutic strategies for fear disorders. The 5-HT3 receptor is the only ionotropic receptor in the family of 5-HT receptors. In the brain, the 5-HT3A receptor is mainly expressed in limbic regions, such as hippocampus, amygdala and cortex, suggesting its involvement in cognitive and emotional brain functions. However, it is not known whether the 5-HT3 receptor regulates fear memory processes. Analysis of 5-HT3A receptor knockout mice in fear conditioning paradigms revealed that the 5-HT3A receptor is not required for the acquisition or retention of fear memory, but is essential for the extinction of contextual and tone-cued fear. Our data suggest that the 5-HT3A receptor could be a key molecule regulating fear memory processes and a potential therapeutic target for fear disorders. |
| O15-2
マウスにおける低濃度リチウム長期投与による衝動性の変化の検討
山口 尚宏1，森本 芳郎1，小野 慎治1，松本 一隆2，松本 俊二2，中根 秀之1，今村 明1，黒滝 直弘1，吉本 静志3，中根 允文1，岡崎 祐士2，小澤 寛樹1
長崎大学病院 精神神経科1，医療法人厚生会 道ノ尾病院2，医療法人財団 有朋会 嬉野温泉病院3
現代日本では自殺が大きな社会問題になっている。最近、水道水に含まれる微量リチウム濃度が高い地域では自殺が少ないという報告が話題になっているが、コンセンサスは得られていない。自殺の中間表現型となりうるものの1つとして特に青年期では衝動性・攻撃性はそのリスクを高める要因となることが知られており、またマウスやヒトで臨床的使用に近い量でのリチウム短期投与と衝動性との関連を検討した研究はみられるが、低濃度リチウム長期投与と衝動性に関する研究はまだない。【目的】本研究では、マウスにおいて超低濃度リチウムを長期間投与することにより衝動性を低下させる薬理効果があるかどうかを検証する。【方法】C57BL/6雄マウスの飲料水を生後4週齢から125mg/L～125μg/Lの炭酸リチウム含有水に代え、持続的に100～200日投与を行った。マウスの運動性・不安を検証するためにOpen field testを、衝動性を検証するために居住者-侵入者テストを行った。【結論】Open field testにおいては炭酸リチウムを投与された群と水道水投与群で、不安や運動量に関して差はみられなかった。居住者-侵入者テストにおいて炭酸リチウム投与群は、水道水投与群と比べてマウス投与で薬効を示すとされている濃度よりも低濃度（50mg/L）で初回攻撃潜時の延長がみられた。また2mg/L以下の超低濃度投与群でも、リチウム濃度と初回攻撃潜時に正の相関があるという結果が得られた。【考察】マウスにおいて、生後若い時期より超低濃度リチウムを長期持続投与すると居住者-侵入者テストにおいて初回攻撃戦時が延長した。これは衝動性の低下によるものと考えられる。その結果、ヒトにおいても超低濃度リチウムを長期投与することにより衝動性が低下し、その結果自殺率が低下する可能性があることが示唆された。作用機序については今後検討していく予定である。 |
| O15-3
エレクトロポレーション法による生後マウス海馬歯状回における神経新生の解析
伊東 秀記，森下 理香，岩本 郁子，永田 浩一
愛知県コロニー・研・神経制御
電気穿孔法（エレクトロポレーション法）は、動物個体に外来性遺伝子を導入する手法として利用されている。中でも、子宮内エレクトロポレーション法による胎生期マウスの大脳皮質形成過程の解析は広く行われている。また、生後マウスを用いたエレクトロポレーション法による遺伝子導入も、嗅球における神経新生の解析に利用されている。一方、動物個体を用いた生後の海馬歯状回における神経新生は、脳部位特異的にウイルスベクターを注入する方法や遺伝子改変動物を用いた解析などにより研究されてきた。これらの方法と比べて、エレクトロポレーション法による遺伝子導入は、比較的簡便かつ短期間で解析が行えるという利点がある。海馬歯状回顆粒細胞は、ラットでは約85％が生後に形成されることが知られており、生後に遺伝子導入を行うことにより発達過程を解析することが可能である。そこで、エレクトロポレーションによって、生後マウス海馬歯状回顆粒細胞へ外来性遺伝子を導入する手法の開発を試みた。生後0～2日のマウス脳室内にGFP発現ベクターを注入し、負電極を頭頂部へ配置し電気パルスを与え、21日後に脳組織切片を作製したところ、海馬歯状回顆粒細胞層で高度に樹状突起が発達したGFP陽性神経細胞が多数観察された。海馬錐体細胞層にもGFP陽性細胞が見られたが、そのほとんどがGFAPを発現したグリア細胞であった。効率的に遺伝子導入をするための電圧条件を検討したところ、50Vでは歯状回にGFP陽性細胞は見られず、80V、110Vでは多数のGFP陽性細胞が見られた。GFP陽性神経細胞の発達を経時的に観察したところ、7～10日後には顆粒細胞層で樹状突起を伸ばし始め、14日後には高度に分岐した樹状突起が形成されていた。また、14～21日後には樹状突起スパインの増加が見られた。GFPを発現した神経細胞は、エレクトロポレーション後9ヶ月でも観察された。この手法は、動物個体において、海馬歯状回の発達を解析するための有用なツールとなりうると考えられた。 |
| O15-4
Possible role of CD63 in synaptic function of rat cortical neurons
吉村 文1，沼川 忠広2，中島 進吾2，安達 直樹2，川又 理樹3，落谷 孝広3，功刀 浩2，玉井 淑貴1
国立精神・神経医療研究センター神経研究所 実験動物管理室1，国立精神・神経医療研究センター神経研究所 疾病研究第三部2，国立がん研究センター研究所 分子細胞治療研究分野3
CD63, a member of the transmembrane-4 glycoprotein superfamily（tetraspanins）, is known to interact with other proteins in cell surface, implicating its contribution to the intracellular signaling for synaptic function. In this study, using cultured cortical neurons, we investigated possible role of CD63 in the synaptogenesis. First, we checked endogenous expression of CD63 during in vitro maturation, and found that different expression pattern of CD63 protein compared with that of synaptic proteins. Although synaptic proteins in cultured cortical neurons are generally increased during synaptic maturation（3-9 days in vitro；3-9DIV）, the levels of CD63 protein reached to a peak at 5DIV, a point of starting of intensive synaptogenesis, with gradual decrease. Interestingly, CD63 overexpression in cultured cortical neurons induced enhanced expression of synaptic protein including synaptotagmin. We are trying to determine possible mechanism underlying the CD63-mediated synaptogenesis. This work was supported by a Grant-in-Aid for Young Scientists（B）. |
| O15-5
ヘパラン硫酸プロテオグリカンとの相互作用に基づくNeuregulin-1の機能解析
森川 勝太1，河田 美穂1，田村 英紀2，塩坂 貞夫1
奈良先端科学技術大学院大学・バイオサイエンス研究科・神経機能科学研究室1，先端生命科学研究センター（L-StaR）2
統合失調症脆弱因子であるNeuregulin-1（NRG-1）は、膜貫通部位近傍で切断されて、成熟型として細胞外に放出される。成熟型NRG-1は、ErbB受容体に結合する上皮成長因子（EGF）様ドメイン以外に、ヘパラン硫酸プロテオグリカン（HSPG）に結合する免疫グロブリン（Ig）様ドメインをもつ。今回我々は、NRG-1シグナル伝達において、Ig様ドメインの役割について検討した。培養細胞において、Ig様ドメインをもつ組換え（r-）NRG-1は、Ig欠損r-NRG-1に比べて、ErbB受容体の自己リン酸化レベルを増大させた。このリン酸化の増強効果は、N-硫酸転移酵素の働きを抑制することで、阻害された。この結果は、Ig様ドメインとHSPGとの結合は、ErbB受容体のリン酸化レベルを制御することを示す。次に、生体内でのNRG-1とHSPGとの相互作用の役割を調べるために、まずHSPGの海馬での局在を免疫組織化学染色によって調べた。その結果、HSPG陽性反応は興奮性の錐体細胞にはあまり認められず、抑制性の介在ニューロンに強く確認された。タグ配列を付加したr-NRG-1を、海馬スライスに投与した後、r-NRG-1の局在を免疫組織化学的に調べたところ、r-NRG-1陽性反応は、HSPG陽性細胞上に観察された。興味深いことに、このHSPG陽性シグナルは、レクチンWFA結合性コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの陽性反応とは共局在しなかった。以上のことから、少なくとも2つの異なるプロテオグリカンがそれぞれ発現する別種のGABA作動性ニューロンが存在することが明らかとなり、また、NRG-1はHSPG陽性のGABAニューロンに作用することが考えられる。今後は、NRG-1-HSPG相互作用がGABAニューロンにもたらす生理的意義を明らかとする。 |
| O15-6
マウス海馬興奮性神経細胞への抑制性入力の免疫組織化学的解析
中澤 瞳，富永 沙葉，塩坂 貞夫
奈良先端大・神経機能科学
In the hippocampus, the activity of main excitatory neurons is regulated by GABAergic interneurons which express specifically parvalbumin（PV＋）. Pv＋ interneurons seem to play a crucial role in encoding spatial and episodic information through an excitatory-inhibitory local circuit. Hippocampal pyramidal cells represent functional and morphological difference along the radial axis（deep to superficial）, and it's thought that subdivisions in the pyramidal cell layer may be critical for hippocampal function. However, the histological and functional differences of Pv＋ interneurons innervation in deep or superficial pyramidal cell layer are not well understood. Previous studies showed that the the PV＋ neurons are preferentially innervating the deep CA1 pyramidal neurons（Lee et al., Neuron, 2014）and superficial CA1 pyramidal cells showed selective vulnerability for the indirect excitotoxin cacetylenic GABA（GAG）. These studies suggested that the stronger connectivity between deep pyramidal cell layers and PV＋ interneurons than between superficial and PV＋ interneurons. How Pv＋ interneurons could form strong connectivity with deep pyramidal cell layers? Immunohistochemical staining of PV＋ neurons showed strong perisomatic staining of parvalbumin fibers in deep pyramidale layer of CA1-CA3 subfields. This data implies that there are a lot of inputs from PV＋ neurons to deep pyramidal cell layers. In present studies, we focus on deep pyramidal cell layers by observation the ultrastructure of parvalbumin-positive interneuron's terminals. A novel technology of 3D immunoelectron microscopic observation for parvalbumin projection to pyramidale cells might contribute to detect microcircuit of PV＋ networks. | |
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