ＭＣＨ神経による睡眠時の記憶消去のメカニズム解明

阐明 MCH 神经在睡眠期间消除记忆的机制

基本信息

批准号：
18J21663
负责人：
伊澤俊太郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで本研究課題は、メラニン凝集ホルモン産生神経（Melanin-concentrating hormone-expressing neurons: MCH神経）が、レム睡眠時特異的に記憶の忘却機能を持つことを明らかにした。しかし、MCH神経が活動に伴い放出する多様な神経伝達物質のうち、いずれの物質が記憶制御に働いているのか特定ができていなかった。また、MCH神経が興奮性、抑制性、いずれの神経伝達物質を放出するのかについても、先行研究では両方の主張があり意見が分かれていた。そこで本年度は、MCH神経がグルタミン酸作動性（興奮性）かGABA作動性（抑制性）かの検証を進めることを目指し研究を行った。GAD67-Cre,VGAT-Cre,Vglut2-Creマウスの視床下部外側野に、アデノ随伴ウイルス(AAV)微量注射を用いてCre依存的にtdTomatoを神経核に局在発現させた。3種類位いずれのマウスにおいてもtdTomatoの発現が認められ、免疫染色によって標識したMCH神経とのマージの有無を観察した。結果、VGAT-CreマウスではMCHとtdTomatoは全くマージが無かったのに対し、GAD67-Cre,Vglut2-CreマウスではMCH神経の約80%にtdTomatoが発現していた。MCH神経はGAD67を発現しGABAの合成はできるが、VGATを持たないためその放出はできず、むしろVglut2を通じたグルタミン酸放出によって興奮性の機能を持つことを示す結果である。これまでMCH神経が興奮性、抑制性かの議論が分かれていたのは、興奮性に機能するにも関わらずGAD67を発現するというトリッキーな性質を持つことが要因であったと考えられる。今後はMCH神経の放出するグルタミン酸ついて、記憶や睡眠を含めた多様な機能の解明が期待できる。

迄今为止，该研究项目揭示了表达黑色素浓缩激素的神经元（MCH 神经元）具有快速眼动睡眠特有的记忆遗忘功能。然而，目前尚无法确定 MCH 神经在活动期间释放的各种神经递质中的哪一种在记忆控制中发挥作用。此外，之前的研究对于MCH神经是否释放兴奋性或抑制性神经递质存在不同看法，双方意见不一。因此，今年我们进行了研究，目的是验证MCH神经是谷氨酸能（兴奋性）还是GABA能（抑制性）。在 GAD67-Cre、VGAT-Cre 和 Vglut2-Cre 小鼠中，通过将腺相关病毒 (AAV) 显微注射到外侧下丘脑，tdTomato 以 Cre 依赖性方式在神经元核中局部表达。在所有三种类型的小鼠中观察tdTomato的表达，并观察是否与免疫染色标记的MCH神经融合。结果，在 VGAT-Cre 小鼠中，MCH 和 tdTomato 根本不融合，而在 GAD67-Cre 和 Vglut2-Cre 小鼠中，tdTomato 在大约 80% 的 MCH 神经中表达。这些结果表明，MCH神经元表达GAD67，可以合成GABA，但由于不具有VGAT而不能释放GABA，而是通过Vglut2释放谷氨酸而具有兴奋功能。关于 MCH 神经是兴奋性还是抑制性存在争议的原因被认为是由于它们表达 GAD67 的棘手特性，尽管它们具有兴奋性功能。未来，我们希望阐明MCH神经释放的谷氨酸的各种功能，包括记忆和睡眠。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

REM sleep-active MCH neurons are involved in forgetting hippocampus-dependent memories

DOI：
10.1126/science.aax9238
发表时间：
2019-09-20
期刊：
SCIENCE
影响因子：
56.9
作者：
Izawa, Shuntaro;Chowdhury, Srikanta;Yamanaka, Akihiro
通讯作者：
Yamanaka, Akihiro

Hypothalamic MCH neurons contribute to forgetting of hippocampus dependent memory during REM sleep

下丘脑 MCH 神经元有助于快速眼动睡眠期间海马依赖性记忆的遗忘

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chowdhury Srikanta;Hung Chi Jung;Izawa Shuntaro;Inutsuka Ayumu;Kawamura Meiko;Kawashima Takashi;Bito Haruhiko;Imayoshi Itaru;Abe Manabu;Sakimura Kenji;Yamanaka Akihiro;伊澤　俊太郎;Izawa Shuntaro
通讯作者：
Izawa Shuntaro

SRI International(米国)

SRI国际（美国）