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谷口 将之大学院医学研究科 医科学専攻助教
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■ 論文- There is no treatment for acute aortic dissection (AAD) targeting inflammatory cells. We aimed to identify the new therapeutic targets associated with inflammatory cells. We characterized the specific distribution of myeloid cells of both human type A AAD samples and a murine AAD model generated using angiotensin II (ANGII) and β-aminopropionitrile (BAPN) by single-cell RNA sequencing (scRNA-seq). We also examined the effect of an anti-interleukin-1β (IL-1β) antibody in the murine AAD model. IL1B+ inflammatory macrophages and classical monocytes were increased in human AAD samples. Trajectory analysis demonstrated that IL1B+ inflammatory macrophages differentiated from S100A8/9/12+ classical monocytes uniquely observed in the aorta of AAD. We found increased infiltration of neutrophils and monocytes with the expression of inflammatory cytokines in the aorta and accumulation of inflammatory macrophages before the onset of macroscopic AAD in the murine AAD model. In blocking experiments using an anti-IL-1β antibody, it improved survival of murine AAD model by preventing elastin degradation. We observed the accumulation of inflammatory macrophages expressing IL-1β in both human AAD samples and in a murine AAD model. Anti-IL-1β antibody could improve the mortality rate in mice, suggesting that it may be a treatment option for AAD.2024年06月, Scientific reports, 14(1) (1), 14893 - 14893, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- BACKGROUND: Acute coronary syndrome (ACS) involves plaque-related thrombosis, causing primary ischemic cardiomyopathy or lethal arrhythmia. We previously demonstrated a unique immune landscape of myeloid cells in the culprit plaques causing ACS by using single-cell RNA sequencing. Here, we aimed to characterize T cells in a single-cell level, assess clonal expansion of T cells, and find a therapeutic target to prevent ACS. METHODS: We obtained the culprit lesion plaques from 4 patients with chronic coronary syndrome (chronic coronary syndrome plaques) and the culprit lesion plaques from 3 patients with ACS (ACS plaques) who were candidates for percutaneous coronary intervention with directional coronary atherectomy. Live CD45+ immune cells were sorted from each pooled plaque samples and applied to the 10× platform for single-cell RNA sequencing analysis. We also extracted RNA from other 3 ACS plaque samples and conducted unbiased TCR (T-cell receptor) repertoire analysis. RESULTS: CD4+ T cells were divided into 5 distinct clusters: effector, naive, cytotoxic, CCR7+ (C-C chemokine receptor type 7) central memory, and FOXP3 (forkhead box P3)+ regulatory CD4+ T cells. The proportion of central memory CD4+ T cells was higher in the ACS plaques. Correspondingly, dendritic cells also tended to express more HLAs (human leukocyte antigens) and costimulatory molecules in the ACS plaques. The velocity analysis suggested the differentiation flow from central memory CD4+ T cells into effector CD4+ T cells and that from naive CD4+ T cells into central memory CD4+ T cells in the ACS plaques, which were not observed in the chronic coronary syndrome plaques. The bulk repertoire analysis revealed clonal expansion of TCRs in each patient with ACS and suggested that several peptides in the ACS plaques work as antigens and induced clonal expansion of CD4+ T cells. CONCLUSIONS: For the first time, we revealed single cell-level characteristics of CD4+ T cells in patients with ACS. CD4+ T cells could be therapeutic targets of ACS. REGISTRATION: URL: https://upload.umin.ac.jp/cgi-open-bin/icdr_e/ctr_view.cgi?recptno=R000046521; Unique identifier: UMIN000040747.2024年05月, Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology, 44(5) (5), 1135 - 1143, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Despite the importance of lipid mediators in stress and depression and their link to inflammation, the influence of stress on these mediators and their role in inflammation is not fully understood. This study used RNA-seq, LC-MS/MS, and flow cytometry analyses in a mouse model subjected to chronic social defeat stress to explore the effects of acute and chronic stress on lipid mediators, gene expression, and cell population in the bone marrow and spleen. In the bone marrow, chronic stress induced a sustained transition from lymphoid to myeloid cells, accompanied by corresponding changes in gene expression. This change was associated with decreased levels of 15-deoxy-d12,14-prostaglandin J2, a lipid mediator that inhibits inflammation. In the spleen, chronic stress also induced a lymphoid-to-myeloid transition, albeit transiently, alongside gene expression changes indicative of extramedullary hematopoiesis. These changes were linked to lower levels of 12-HEPE and resolvins, both critical for inhibiting and resolving inflammation. Our findings highlight the significant role of anti-inflammatory and pro-resolving lipid mediators in the immune responses induced by chronic stress in the bone marrow and spleen. This study paves the way for understanding how these lipid mediators contribute to the immune mechanisms of stress and depression.2024年04月, Journal of pharmacological sciences, 154(4) (4), 279 - 293, 英語, 国内誌研究論文(学術雑誌)
- Microglia are crucial for tissue homeostasis and its disturbance. However, microglial heterogeneity and its relationship with microglial activation in physiological conditions remain elusive. Using single-cell RNA sequencing, we identified microglial subpopulations with distinct transcriptome signatures in the resting brain. The distribution of two major, continuous subpopulations varied across brain regions, especially between cerebral cortices and the hypothalamus. Lipopolysaccharide and chronic social defeat stress, both of which involve the innate immune receptor TLR4, upregulate the marker genes of selective microglial subpopulations. These findings suggest that microglial subpopulations contribute to the heterogeneity of microglial transcriptome and responsiveness within and across brain regions.2023年03月, Journal of pharmacological sciences, 151(3) (3), 142 - 147, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- N-acetylcysteine (NAC) is an antioxidant that prevents tumor necrosis factor (TNF)-α-induced cell death, but it also acts as a pro-oxidant, promoting reactive oxygen species independent apoptosis. Although there is plausible preclinical evidence for the use of NAC in the treatment of psychiatric disorders, deleterious side effects are still of concern. Microglia, key innate immune cells in the brain, play an important role in inflammation in psychiatric disorders. This study aimed to investigate the beneficial and deleterious effects of NAC on microglia and stress-induced behavior abnormalities in mice, and its association with microglial TNF-α and nitric oxide (NO) production. The microglial cell line MG6 was stimulated by Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS) using NAC at varying concentrations for 24 h. NAC inhibited LPS-induced TNF-α and NO synthesis, whereas high concentrations (≥30 mM) caused MG6 mortality. Intraperitoneal injections of NAC did not ameliorate stress-induced behavioral abnormalities in mice, but high-doses induced microglial mortality. Furthermore, NAC-induced mortality was alleviated in microglial TNF-α-deficient mice and human primary M2 microglia. Our findings provide ample evidence for the use of NAC as a modulating agent of inflammation in the brain. The risk of side effects from NAC on TNF-α remains unclear and merits further mechanistic investigations.2023年02月, International journal of molecular sciences, 24(4) (4), 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier BV, 2022年10月, Neuropharmacology, 217, 109208 - 109208[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2022年05月, Circulation, 145(18) (18), 1434 - 1436, 英語, 国際誌[査読有り]
- The importance of glutamate transporters in learning, memory, and emotion remains poorly understood; hence, in the present study, we investigated whether deficiency of pharmacological GLAST in neurodevelopmental processes affects cognitive and/or emotional behaviors in mice. The mice were injected with a glutamate transporter inhibitor, dl-threo-β-benzyloxyaspartate (dl-TBOA), during the early postnatal period. At 8 weeks of age, they showed impairments in cognitive or emotional behaviors; dysfunction of glutamatergic neurotransmission (increased expressions of GLAST, GLT-1, or GFAP protein, and decreased ability of glutamate release) in the cortex or hippocampus; morphological changes (decreased cell size in the cortex and thickness of the pyramidal neuronal layer of the CA1 area in the hippocampus). Such behavioral and morphological changes were not observed in adult mice injected with dl-TBOA. These results suggest that GLAST plays an important role in the regulation of cognitive and emotional behaviors. Early postnatal glutamatergic facilitation by GLAST dysfunction leads to cognitive and emotional abnormalities due to neurodevelopmental abnormalities such as morphological changes.Elsevier BV, 2021年11月, Neurochemistry International, 150, 105177 - 105177, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2019年12月, Scientific Reports, 9(1) (1), 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Repeated environmental stress has been proposed to induce neural inflammation together with depression and anxiety. Innate immune receptors, such as Toll-like receptors (TLRs), are activated by exogenous or endogenous ligands to evoke inflammation. Here we show that the loss of TLR2 and TLR4 (TLR2/4) abolished repeated social defeat stress (R-SDS)-induced social avoidance and anxiety in mice. TLR2/4 deficiency mitigated R-SDS-induced neuronal response attenuation, dendritic atrophy, and microglial activation in the medial prefrontal cortex (mPFC). Furthermore, mPFC microglia-specific TLR2/4 knockdown blocked social avoidance. Transcriptome analyses revealed that R-SDS induced IL-1α and TNF-α in mPFC microglia in a TLR2/4-dependent manner, and antibody blockade of these cytokines in the mPFC suppressed R-SDS-induced social avoidance. These results identify TLR2/4 as crucial mediators of R-SDS-induced microglial activation in the mPFC, which leads to neuronal and behavioral changes through inflammation-related cytokines, highlighting unexpected pivotal roles of innate immunity in the mPFC in repeated environmental stress-induced behavioral changes. VIDEO ABSTRACT.2018年08月, Neuron, 99(3) (3), 464 - 479, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2018年08月, Molecular Psychiatry, 23(8) (8), 1717 - 1730, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Repeated social defeat stress (R-SDS) induces multiple behavioral changes in mice. However, the relationships between these behavioral changes were not fully understood. In the first experiment, to examine how the social avoidance is related to R-SDS-impaired behavioral flexibility, 10-week-old male C57BL/6N mice received R-SDS followed by the social interaction test and the attentional set shifting task. R-SDS impaired attentional set shifting irrespective of the development of social avoidance. In the second experiment, to examine whether R-SDS affects sexual preference and how this behavioral change is related to the social avoidance and R-SDS-heightened anxiety, another group of 10-week-old male C57BL/6N mice were subjected to R-SDS followed by the social interaction test, the female encounter test and the elevated plus maze test. The anxiety was heightened in the defeated mice without social avoidance, but not in those which showed social avoidance. Furthermore, female preference was increased specifically in the defeated mice which showed heightened anxiety, but was not related to the level of social avoidance. Together, these results showed that attentional set shifting is more sensitive to R-SDS than social interaction, and that female preference is affected by R-SDS in association with heightened anxiety rather than the social avoidance.Nature Publishing Group, 2018年07月, Scientific Reports, 8(1) (1), 10454 - 10454, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2018年03月, Neuropharmacology, 133, 23 - 37, 英語Juvenile social defeat stress exposure persistently impairs social behaviors and neurogenesis.[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Nature Publishing Group, 2015年, Neuropsychopharmacology, 40(3) (3), 601 - 613, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2022年07月, 医学のあゆみ, 282(1) (1), 2 - 8, 日本語精神疾患と炎症応答
- 2021年01月, 生体の科学, 72(5) (5), 389 - 392, 日本語ストレスによる炎症応答のメカニズムとその役割記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2020年12月, NEUROPSYCHOPHARMACOLOGY, 45(SUPPL 1) (SUPPL 1), 107 - 108, 英語Chronic Stress-Induced Epigenetic Changes of Microglia研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2018年, 日本生物学的精神医学会誌, 29(1) (1), 27 - 33, 日本語ストレス抵抗性における内側前頭前皮質ドパミン系の役割と神経細胞形態変化の関与[査読有り]記事・総説・解説・論説等(その他)
- 2016年06月, INTERNATIONAL JOURNAL OF NEUROPSYCHOPHARMACOLOGY, 19, 96 - 96, 英語Dopamine D1 receptor in the medial prefrontal cortex mediates behavioral resilience under stress in mice研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2015年07月, JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES, 128(3) (3), S227 - S227, 英語A role for dopamine D1 receptor in the medial prefrontal cortex in stress-induced emotional changes研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 日本臨床精神神経薬理学会・日本神経精神薬理学会, 2014年11月, 日本臨床精神神経薬理学会・日本神経精神薬理学会合同年会プログラム・抄録集, 24回・44回, 209 - 209, 日本語幼若期慢性社会的敗北ストレス負荷が社会性行動とモノアミン作動性神経に与える影響
- (公社)日本薬理学会, 2013年11月, 日本薬理学雑誌, 142(5) (5), 12P - 12P, 日本語幼若期マウスへの社会敗北ストレス負荷による社会性行動障害と神経新生低下におけるグルココルチコイドの関与
- 日本医療薬学会, 2013年08月28日, 日本医療薬学会年会講演要旨集, 23, 362 - 362, 日本語日-P1-058 病院実務実習における医療用麻薬の適正使用に関する知識習得度の調査(薬学教育(実務実習),ポスター発表,一般演題,再興、再考、創ろう最高の医療の未来)
- (公社)日本薬学会, 2013年03月, 日本薬学会年会要旨集, 133年会(4) (4), 234 - 234, 日本語薬学生主体の児童向け出前くすり実験授業において薬学生が得た成果
- (公社)日本薬学会, 2013年03月, 日本薬学会年会要旨集, 133年会(4) (4), 234 - 234, 日本語児童向け出前くすり実験授業の有用性
- (一社)愛知県病院薬剤師会, 2013年03月, APJHP: 愛知県病院薬剤師会雑誌, 40(4) (4), 7 - 10, 日本語薬学生主導型児童向け出前くすり実験授業 薬学生への有用性
- 2013年, JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES, 121, 224P - 224P, 英語Juvenile social defeat impairs social behaviors in adult: involvement of glucocorticoid and neurogenesis研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- (株)ライフ・サイエンス, 2012年11月, Progress in Medicine, 32(11) (11), 2339 - 2350, 日本語【統合失調症の最新研究】統合失調症のモデル動物 行動薬理学的妥当性
- 日本臨床精神神経薬理学会・日本神経精神薬理学会, 2012年10月, 日本臨床精神神経薬理学会・日本神経精神薬理学会合同年会プログラム・抄録集, 22回・42回, 167 - 167, 日本語新生仔期の免疫異常により惹起される行動障害におけるプロスタグランジンE2の関与
- (一社)日本神経精神薬理学会, 2012年04月25日, 日本神経精神薬理学雑誌 = Japanese journal of psychopharmacology, 32(2) (2), 101 - 103, 日本語新生仔期の免疫異常と若年期の精神異常発現薬による複合負荷は成体期における精神行動に影響する
- 2012年, JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES, 118, 189P - 189P, 英語Influence of social defeat stress during the juvenile period on the social behaviors and monoaminergic or endocrine systems in mice研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 第44回日本炎症再生医学会, 2023年07月, 日本語ミクログリアのストレス応答における 転写・エピゲノム制御シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 第143回日本薬理学会近畿部会, 2023年05月, 日本語ミクログリアはToll様受容体2/4とグルココルチコイド受容体 を介してストレス期間とストレス感受性を 統合し情動変容を誘導する口頭発表(一般)
- 次世代薬理学セミナー 2023 in 東京, 2023年03月, 日本語ストレスによるミクログリアの転写・ エピゲノム応答とその役割[招待有り]公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
- 第96回日本薬理学会年会(JWP2022), 2022年12月, 日本語ミクログリアのストレス応答を担う転写制御機構シンポジウム・ワークショップパネル(公募)
- BPCNPNPPP4合同年会, 2022年10月, 日本語ストレスによるミクログリアの転写・エピゲノム変化の全貌シンポジウム・ワークショップパネル(公募)
- NEURO2022, 2022年07月, 英語ミクログリアのストレス応答を担う転写・エピゲノム制御ポスター発表
- 第95回日本薬理学会年会, 2022年03月, 日本語脳と末梢のストレス応答を統合するミクログリアの転写プログラムシンポジウム・ワークショップパネル(公募)
- 第44回日本神経科学大会, 2021年07月ミクログリアの局所的および全般的なストレス応答を担う転写・エピゲノム制御ポスター発表
- 第139回日本薬理学会近畿部会, 2021年06月ミクログリアのストレス応答を担う転写・エピゲノム制御口頭発表(一般)
- 第94回日本薬理学会年会, 2021年03月社会ストレスによるミクログリアのエピゲノム制御における多様な時空間的パターン口頭発表(一般)
- 第13回K-CONNEX研究会, 2021年02月社会ストレスによるミクログリアのエピゲノム制御における多様な時空間的パターン口頭発表(一般)
- シグナル伝達医学研究展開センター(CSMI)1st Emergence Conference, 2020年12月次世代シークエンサーを用いたオミクス解析口頭発表(一般)
- 2020年度 Neuro science Network in Kobe 秋の会, 2020年11月反復ストレスによるミクログリアのエピゲノム変化の解析口頭発表(一般)
- 新学術領域 マルチスケール精神病態の構成的理解 第3回領域会議, 2020年07月Analysis of epigenetic regulation in social defeat stress-induced microglial activationポスター発表
- 第93回 日本薬理学会, 2020年03月反復社会挫折ストレスによる内側前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム制御ポスター発表
- シグナル伝達医学研究展開センター(CSMI)主催 若手研究者リトリート「若手道場」, 2020年02月, 英語社会挫折ストレスにより誘導される内側前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム変化の解析口頭発表(一般)
- University of Washington Department of Pharmacology 2019 Symposium on Molecular Pharmacology, 2019年09月, 英語Analysis of epigenetic changes in prefrontal microglia induced by repeated social defeat stressポスター発表
- NEURO2019(第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会), 2019年07月, 英語反復社会挫折ストレスによる前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム制御ポスター発表
- 第9回K-CONNEX研究会, 2019年03月, 日本語, 神戸市, 国内会議反復ストレスによる内側前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム制御口頭発表(一般)
- 第92回日本薬理学会年会, 2019年03月, 日本語, 大阪市, 国内会議マウス反復社会挫折ストレスによる前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム変化の解析ポスター発表
- 第92回日本薬理学会年会, 2019年03月, 日本語, 大阪, 国内会議マウスの社会挫折ストレスにより誘導される情動変容の多面的解析:社会忌避と不安亢進の解離ポスター発表
- 第14回KRPアイデア・シェアリング・コミュニティ, 2019年03月, 日本語, 京都市, 国内会議ストレスによる脳内変化の実体とその役割に迫る[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 新学術領域 マルチスケール精神病態の構成的理解 第1回領域会議, 2019年02月, 日本語, 安中市, 国内会議反復社会挫折ストレスにより誘導される前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム変化の解析ポスター発表
- シグナル伝達医学研究展開センター若手道場, 2019年02月, 日本語, 淡路市, 国内会議反復ストレスによる内側前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム制御の解析口頭発表(一般)
- 第2回 神戸理研 神戸大学合同シンポジウム, 2019年01月, 日本語, 神戸市, 国内会議Analysis of epigenomic changes in prefrontal microglia induced by repeated social defeat stress.ポスター発表
- 第134回日本薬理学会近畿部会, 2018年11月, 日本語, 国内会議マウス反復社会挫折ストレスにより誘導されるミクログリアのエピゲノム解析口頭発表(一般)
- K-CONNEX 平成30年度 成果報告会, 2018年11月, 日本語, 大阪市, 国内会議マウス社会挫折ストレスにおける内側前頭前皮質ミクログリアのエピゲノム解析口頭発表(招待・特別)
- WCP2018, 2018年07月, 英語, 国際会議D1 receptor subtype mediates acute stress-induced dendritic growth of excitatory neurons and gene expression changes associated with stress resilience in the medial prefrontal cortexポスター発表
- 第133回日本薬理学会近畿部会, 2018年06月, 日本語, 広島, 国内会議マウスの社会挫折ストレスにより誘導される情動変容の多面的解析:社会忌避と不安亢進の解離口頭発表(一般)
- 第132回日本薬理学会近畿部会, 2017年11月, 日本語, 国内会議内側前頭前皮質のドパミンD1受容体によるストレス抵抗性増強と神経細胞形態制御口頭発表(一般)
- 第60回神経化学会大会, 2017年09月, 日本語, 国内会議Dopamine D1 receptor mediates social defeat stress-induced dendritic growth in excitatory neurons of the medial prefrontal cortex and regulates stress-induced behavioral resilience in mice口頭発表(一般)
- 第38回日本神経科学大会, 2015年07月, 日本語, 日本神経科学学会, 神戸, 国内会議急性ストレスによる情動反応における前頭前皮質ドパミンD1受容体の役割ポスター発表
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究, 神戸大学, 2021年04月01日 - 2023年03月31日ミクログリアによる情動変容を担う脳内組織恒常性の維持とその破綻機構の解明うつ病など精神疾患の発症には遺伝的素因に加えて環境要因が関わる。研究代表者らはマウス社会挫折ストレスを用い、反復ストレスは情動変容に伴う内側前頭前皮質の神経細胞樹状突起の萎縮を誘導すること、この変化には内側前頭前皮質特異的なミクログリアの活性化が関わることを示した。これらの知見からストレスによる情動変容はミクログリアの活性化に端を発した組織恒常性の破綻によると推測されるが、その実態は不明である。本研究では、ストレスにおける組織恒常性の維持とその破綻の分子基盤を解明し、うつ病などストレス性疾患の病態機序解明や新たな創薬標的創出に資する知見を得る。 本年度は、単回・反復社会挫折ストレスに供したマウスの内側前頭前皮質と側坐核のミクログリアのトランスクリプトーム解析(RNA-seq)、エピゲノム解析(ChIP-seq、ATAC-seq)のデータからストレスによるミクログリアの変化の実体とその分子メカニズムを探索し、ミクログリアのストレス応答に関与する転写・エピゲノム制御因子やシグナル伝達分子の候補を同定した。関与が推定された転写・エピゲノム制御因子やシグナル伝達分子の阻害操作を実施し、この操作がミクログリアにおいてストレスによる遺伝子発現変化を消失させること、ストレスによる情動変容を阻害することを示した。薬理学実験などで対応が難しい転写・エピゲノム制御因子については欠損マウスの作出も進めた。さらに、内側前頭前皮質の全細胞集団の解析のための単一細胞遺伝子発現解析の最適化を実施し、実測定のための準備を整えた。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究, 神戸大学, 2019年04月01日 - 2021年03月31日脳内微小環境破綻を担うミクログリア活性化制御機構とその細胞生物学的意義の解明社会挫折から受けるストレスは、抑うつや不安亢進など情動変容を誘導し、精神疾患のリスク因子となるが、その実態には不明な点が多い。近年、慢性ストレスではミクログリアの活性化による脳内炎症が生じることが示されている。本研究では、マウス社会挫折ストレスモデルを用いて、ストレスの反復により脳領域特異的なミクログリアのエピゲノム変化が誘導されること、その変化は遺伝子発現と合致することを見出した。さらに、このエピゲノム変化に関わる転写因子を推定した。以上の成果は、ストレスがミクログリアのエピゲノム変化を誘導し、情動変容に関わる脳内炎症に寄与する可能性を示唆する。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 2017年04月26日 - 2019年03月31日前頭前皮質ドパミン系によるストレス抵抗性増強を担う神経回路とその分子機序の解明社会挫折や孤独から受けるストレスは、抑うつや不安亢進など情動変容を惹き起し、精神疾患のリスク因子となる。我々は社会挫折ストレスを用い、単回ストレスは内側前頭前皮質(mPFC)のドパミンD1受容体サブタイプを介してmPFC神経細胞の樹状突起やスパインを造成してストレス抵抗性を増強することを示してきた。本研究では、社会挫折ストレスを用い、ストレス抵抗性増強を担う神経回路とmPFC神経細胞の機能・形態的増強の機序を解明することを目的としている。 本年度は、昨年度に引き続き、即時応答遺伝子(cFos)の免疫染色によりストレス抵抗性増強に関与する脳領域を解析した。その結果、探索行動により活性化する脳領域と単回ストレスにより活性化する脳領域を見出した。mPFC特異的なドパミンD1受容体発現抑制マウスを作出し単回ストレスに供したところ、ストレスにより活性化する脳領域の一部でその活性化が消失していた。さらに、この脳領域に蛍光タンパク質を発現する逆行性感染性ウイルスベクターを注入したところ、mPFCの神経細胞が標識された。以上の結果は、本解析により同定した脳領域へのmPFCからの神経投射がストレス抵抗性増強を担う可能性を示唆する(沼ら 論文投稿中)。また、本年度は、昨年度までに確立した機能制御実験系を用いて形態制御因子がストレス抵抗性の増強に関与するかについて解析した。野生型マウスでは、反復ストレスにより社会忌避行動が誘導されたが、形態制御因子発現抑制マウスでは反復ストレスにより誘導される社会忌避行動の誘導が減弱していた。本結果は、ドパミンD1受容体を介して誘導される形態制御因子がストレス抵抗性増強に関与する可能性を推測させる。以上の成果により、ドパミンD1受容体によるストレス抵抗性を増強する神経回路と、樹状突起造成のメカニズムやその意義を提示した。