中枢概日時計のニューロンタイプ特異的な神経核内シナプス接続と核外投射先の解析

神经元类型特异性核内突触连接和中央生物钟的核外投射目的地的分析

• 批准号: 22K20738
• 负责人: 松井 綾子
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20738/
• 关键词: 概日リズム; 視交叉上核; 体内時計; 局所神経ネットワーク; シナプス; シナプス結合; 神経ネットワーク

中枢概日時計・視交叉上核（SCN）は、複数のタイプのニューロンで構築される神経ネットワークである。本研究では、これまでの研究で得られた、各種ニューロンタイプ特異的Cre発現マウス・tTA発現マウスと、Cre依存的AAVベクター・tTA依存的AAVベクターを組み合わせて、SCN内のシナプス接続パターン、およびSCN外への投射パターンを、ニューロンタイプ毎に明らかにする。これにより、SCN神経ネットワーク概日リズムを発振するメカニズムや、睡眠など様々な生体機能を制御する神経経路を理解するための有力な手がかりが得られる。本年度は、神経終末をラベルするトレーサー、Synaptophysin-GFPをCre依存的に発現するAAVベクターを作成し、Avp-CreやVip-CreマウスのSCNにインジェクションして、これらのニューロンの投射先を調べた。SCN内で、VIPニューロンの神経終末がAVPニューロン上に多く分布すること、AVPニューロンの終末もVIPニューロン上に分布することが確認できた。SCN以外の領域への投射についてもマッピングを行なった。軸索トレーサーChannelrhodopsin 2-EYFPと比較して、Synaptophysin-GFPでは神経終末がドット上に明瞭に標識されており、投射先のマッピングにより適していると思われる。また、SCN内の2種類のニューロン間のシナプス接続をマッピングするために、mGRASP法を行うための各種Cre依存的/TRE依存的AAVベクターを構築した。まずはAvp-CreマウスとVip-tTAマウスを交配したマウスのSCNにAAVベクターをインジェクションし、AVP、VIPニューロンの一方にpre-mGRASPを、他方にpost-mGRASPを発現させた。しかしながら、明瞭なシナプス結合は検出できず、さらなる条件検討が必要と考えられた。

中央生物钟，即视交叉上核（SCN），是由多种类型的神经元组成的神经网络。在本研究中，我们将先前研究中获得的各种神经元类型特异性Cre表达小鼠和tTA表达小鼠与Cre依赖的AAV载体和tTA依赖的AAV载体组合起来，以研究SCN内的突触连接模式并阐明SCN外的投射模式每种神经元类型的 SCN。这为理解 SCN 神经网络中昼夜节律振荡的机制以及控制睡眠等各种生物功能的神经通路提供了有力的线索。今年，我们创建了一种 AAV 载体，以 Cre 依赖性方式表达突触素-GFP（一种标记神经末梢的示踪剂），并将其注射到 Avp-Cre 和 Vip-Cre 小鼠的 SCN 中，以研究这些神经元的目的地。 。证实在SCN内，VIP神经元的神经末梢大部分分布在AVP神经元上，AVP神经元的神经末梢也分布在VIP神经元上。我们还将投影映射到 SCN 以外的区域。与轴突示踪剂视紫红质通道 2-EYFP 相比，突触素-GFP 在点上清晰地标记了神经末梢，使其更适合映射投影目的地。我们还为 mGRASP 构建了各种 Cre 依赖性/TRE 依赖性 AAV 载体，以绘制 SCN 中两种类型神经元之间的突触连接。首先，将 AAV 载体注射到 Avp-Cre 小鼠和 Vip-tTA 小鼠杂交小鼠的 SCN 中，pre-mGRASP 在 AVP 和 VIP 神经元之一中表达，post-mGRASP 在 AVP 和 VIP 神经元之一中表达。表现在对方身上。然而，无法检测到明确的突触连接，因此认为有必要进一步研究条件。

项目成果

Histological and behavioral characterization of Vip-tTA knock-in mice

Vip-tTA 敲入小鼠的组织学和行为特征

• 发表时间: 2022
• 作者: Peng Y;Tsuno Y;Matsui A;Hiraoka Y;Tanaka K;Horike SI;Daikoku T;Mieda M.
• 通讯作者: Mieda M.

Vasopressin neurons in the paraventricular hypothalamus promote wakefulness via lateral hypothalamic orexin neurons

• DOI: 10.1016/j.cub.2022.07.020
• 发表时间: 2022-09-26
• 期刊: CURRENT BIOLOGY
• 影响因子: 9.2
• 作者: Islam, Md Tarikul;Rumpf, Florian;Mieda, Michihiro
• 通讯作者: Mieda, Michihiro