Elucidating diversity of excitatory neurons and neural ensembles in new hippocampal CA2 region

阐明新海马 CA2 区兴奋性神经元和神经元群的多样性

基本信息

批准号：
19K22583
负责人：
小原圭吾
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kansai Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-28 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

海馬新CA2は、海馬において最も近年になり出現した領域である(Kohara et al. Nat. Neurosci 2014)。本研究の第一の目的は、海馬新CA2領域においてin vivo神経活動イメージングにより興奮性神経細胞の発火特性における多様性解析を行い、その後、機能実験データと解剖学実験データ、形態実験データを総合的にあわせて、「新CA2領域内の新たな細胞」を同定、定義することである。第二の目的は、海馬新CA2領域において、機能面と解剖学的面から集団性を探索して、これまでに明らかにされていなかった「CA2領域内の新たな細胞集団」を見出すことである。コロナウイルスの蔓延等の影響により、第一の目的に用いる微小内視蛍光顕微鏡イメージングの実験担当者が研究実施することが困難になった事情があったことから、その状況に柔軟に対処し、第二の目的に焦点を絞って重点的に推進し発展させた。反発分離性遺伝子導入技術「BATTLE」を用いて、新CA2領域における多様性、集団性の兆候の探索的な解析を行なった。また、新CA2領域の神経細胞に強く発現するペリニューロナルネット（糖鎖とタンパク質の複合体からなる細胞外マトリックス）に関しても、多様性、集団性の兆候の探索的な解析を行なった。さらに、前年度に引き続き、新CA2領域特異的Creノックインマウス、Cre依存的AAVを用いることによって、CA2からCA2への神経回路の特徴的で非均一的な投射（未発表）における多様性、集団性の解析を行ない予備的な実験データが得られた。さらに新CA2領域の多様性、集団性を解明するための新技術の開発を行い、「BATTLE」技術を発展させた遺伝子組換えマウスの開発を継続させた。この新技術が開発された後には、海馬新CA2領域の多様性の解明が大きく進展することが期待される。

海马 neoCA2 是海马体中最近出现的区域（Kohara 等人 Nat. Neurosci 2014）。本研究的第一个目的是通过体内神经活动成像来分析海马neo-CA2区兴奋性神经元放电特征的多样性，然后整合功能、解剖和形态学实验数据来识别和确定。定义“新 CA2 区域内的新细胞”。第二个目的是从功能和解剖学角度探索海马neo-CA2区域的集体性质，并发现先前未识别的“CA2区域内的新细胞群”。由于冠状病毒的传播等因素，主要用于显微内窥镜荧光显微镜成像实验的人员进行研究变得困难，因此我们灵活应对了这一情况。围绕第二个目标，深入推进和发展。我们使用排斥性可分离基因转移技术“BATTLE”对新 CA2 区域的多样性和集体性迹象进行了探索性分析。我们还对新 CA2 区神经元中强烈表达的神经周围网（由糖链和蛋白质复合物组成的细胞外基质）的多样性和集体性迹象进行了探索性分析。此外，继续去年，通过使用新的CA2区域特异性Cre敲入小鼠和Cre依赖性AAV，我们研究了CA2神经回路的特征和非均匀投影（未发表）的多样性和群体。通过性别分析获得初步实验数据。此外，我们还开发了一项新技术来阐明新CA2区域的多样性和分组特征，并继续开发基于“BATTLE”技术的转基因小鼠。一旦这项新技术开发出来，预计将在阐明新海马 CA2 区域的多样性方面取得重大进展。