不安を緩衝する腹側海馬神経回路の探索

代表者は先行研究において、タンパクリン酸化酵素protein kinase N1 (PKN1)をノックアウト(KO)されたマウスでは、神経型グルタミン酸トランスポーター excitatory amino acid transporter 3 (EAAT3)の発現が低下してシナプス間隙のグルタミン酸濃度が上昇するため、通常は誘発されない代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)依存成長期抑圧が誘発されることを報告した (Yasuda, et al., Comm. Biol. 2020). 予備的な行動実験においてPKN1 KOマウスや頻回水泳した野生型マウスでは特にうつ様症状がないが不安が軽減されていることを見出した。そこで本研究課題ではPKN1ノックアウトや頻回水泳による「不安の緩衝」が中枢神経系のどの回路にどのような変化が誘発されることによって生じるか検討することにした。PKN1ノックアウトや頻回水泳によって、情動を制御している海馬歯状回の顆粒細胞においてEAAT3発現低下による興奮性が上昇するので、本年度はKN1KOや頻回水泳による「不安の緩衝」において、特に海馬歯状回興奮性上昇がどのような役割を果たしているか検討することにした。PKN1ノックアウトマウスと野生型マウスの両側腹側海馬歯状回に薬剤投与用のカニューレを挿入し、コントロール群と頻回水泳群に分けて後者には１０日間頻回水泳ストレスを行う。一日は休息させて次の日からオープンフィールドテスト、明暗テスト、高架式十字迷路テストを行うが、行動実験施行前に代謝型グルタミン酸受容体阻害剤をカニューレから腹側海馬に投与して、不安の低下が抑制されるか観察している。

代表者は先行研究において、タンパクリン酸化酵素protein kinase N1 (PKN1)をノックアウト(KO)されたマウスでは、神経型グルタミン酸トランスポーター excitatory amino acid transporter 3 (EAAT3)の発現が低下してシナプス間隙のグルタミン酸濃度が上昇するため、通常は誘発されない代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)依存成長期抑圧が誘発されることを報告した (Yasuda, et al., Comm. Biol. 2020). 予備的な行動実験においてPKN1 KOマウスや頻回水泳した野生型マウスでは特にうつ様症状がないが不安が軽減されていることを見出した。そこで本研究課題ではPKN1ノックアウトや頻回水泳による「不安の緩衝」が中枢神経系のどの回路にどのような変化が誘発されることによって生じるか検討することにした。PKN1ノックアウトや頻回水泳によって、情動を制御している海馬歯状回の顆粒細胞においてEAAT3発現低下による興奮性が上昇するので、本年度はKN1KOや頻回水泳による「不安の緩衝」において、特に海馬歯状回興奮性上昇がどのような役割を果たしているか検討することにした。PKN1ノックアウトマウスと野生型マウスの両側腹側海馬歯状回に薬剤投与用のカニューレを挿入し、コントロール群と頻回水泳群に分けて後者には１０日間頻回水泳ストレスを行う。一日は休息させて次の日からオープンフィールドテスト、明暗テスト、高架式十字迷路テストを行うが、行動実験施行前に代謝型グルタミン酸受容体阻害剤をカニューレから腹側海馬に投与して、不安の低下が抑制されるか観察している。