ミクログリアを介した機能的神経回路形成の分子基盤の解明

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ヒトを含む霊長類では、新生児期及び小児期にシナプスの急速な増大が起こり、小児期にピークに達した後、児童期、青年期、成人となる過程でシナプスが刈り込まれる。近年、この「オーバーシュート型」シナプス形成のダイナミクスの異常が様々な精神疾患に関与していることが明らかになりつつある。本研究計画では、小型霊長類マーモセットを用いて脳発達過程における形態学的解析及び分子発現解析を行い、ミクログリアを介した機能的神経回路の形成・再編成・成熟の分子基盤を解明することを目的にした。まず、これまでに確立されていないマーモセット由来初代培養ミクログリアの調製法の確立を計画した。齧歯類、すなわちマウス及びラットからの初代培養ミクログリア調製法はすでに確立されているため、その手法を踏襲する予定であったが、発達の進んだ成体などからのミクログリアの取得が困難であることが問題点であった。また、生後直後のマーモセットの脳内におけるミクログリアを観察したところ、齧歯類における生後直後のミクログリア形態とは大きくかけ離れていることが明らかになり、マーモセットでは齧歯類よりも出生時点における脳の発達が進行していることが推測された。さらに、これまでの検討結果より、生後直後に加えて、各発達段階におけるミクログリアを用いた解析を行う必要が生じたため、新しく磁気ビーズを用いたミクログリアの単離方法を確立した。単離されたミクログリアは貪食アッセイを行い、脳内におけるミクログリアの機能を維持しているのかどうかを確認した。確立された細胞単離方法により各発達段階の大脳皮質各エリアからミクログリアを単離し、各種遺伝子発現の変化を解析した。さらに脳組織切片を用いた解析も実施した。ミクログリアの機能に関与する分子として、貪食マーカー、増殖マーカー、炎症サイトカイン、M2タイプミクログリアマーカーなどについて免疫染色を行った。