ストレス応答性アストロサイト亜集団の同定及び機能解析

うつ病の発症やストレスによる脳機能の障害にはアストロサイトの活動及び状態の変化が関わっていることが示唆されているのもの、アストロサイトがいつ・どこで活動/状態を変化させ、どのように神経活動に影響を与えるのかは分かっていない。本研究はアストロサイト標識・操作のための遺伝学ツールによる時空間特異的な解析により、ストレス性うつ病発症メカニズムにおけるアストロサイトの役割解明を目指す。本年度は(1)全脳でのアストロサイト標識システムの確立と、(2)前述ツールを拘束・振動・フットショックなどによる複数のストレス負荷実験に用い、ストレスによるアストロサイトの活動を捉えることを目標とし、以下のような進捗を得た。(1)まずAAV PHP.eBと経眼窩投与法を用い、アストロサイト活動の標識ツールが全脳で機能することを確かめた。その結果、アストロサイトへの感染効率は95%以上であることがわかった。また、全脳イメージングによる標識細胞の検出には高い蛍光強度を持つ蛍光タンパクが必要なため、mNeonGreen(緑色蛍光)とmScalret-Iを標識ツールに導入した。(2)上記のツールを用いて、フットショック刺激による活動アストロサイトの増加を全脳イメージングによって捉えることに成功した。以上の事から本研究の主要な遺伝学的ツールであるアストロサイト標識・操作の実験系が確立され、ストレス応答性アストロサイトの解析に向けた準備が整ったと考えられる。

うつ病の発症やストレスによる脳機能の障害にはアストロサイトの活動及び状態の変化が関わっていることが示唆されているのもの、アストロサイトがいつ・どこで活動/状態を変化させ、どのように神経活動に影響を与えるのかは分かっていない。本研究はアストロサイト標識・操作のための遺伝学ツールによる時空間特異的な解析により、ストレス性うつ病発症メカニズムにおけるアストロサイトの役割解明を目指す。本年度は(1)全脳でのアストロサイト標識システムの確立と、(2)前述ツールを拘束・振動・フットショックなどによる複数のストレス負荷実験に用い、ストレスによるアストロサイトの活動を捉えることを目標とし、以下のような進捗を得た。(1)まずAAV PHP.eBと経眼窩投与法を用い、アストロサイト活動の標識ツールが全脳で機能することを確かめた。その結果、アストロサイトへの感染効率は95%以上であることがわかった。また、全脳イメージングによる標識細胞の検出には高い蛍光強度を持つ蛍光タンパクが必要なため、mNeonGreen(緑色蛍光)とmScalret-Iを標識ツールに導入した。(2)上記のツールを用いて、フットショック刺激による活動アストロサイトの増加を全脳イメージングによって捉えることに成功した。以上の事から本研究の主要な遺伝学的ツールであるアストロサイト標識・操作の実験系が確立され、ストレス応答性アストロサイトの解析に向けた準備が整ったと考えられる。