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。

中央昼夜节律时钟和上核核（SCN）是由多种类型的神经元构建的神经网络。在这项研究中，我们结合了先前研究中获得的各种神经元类型的表达CRE的小鼠和表达TTA的小鼠，与CRE依赖性AAV载体和TTA依赖性AAV载体相结合，以揭示SCN内的突触连接模式以及SCN外部的SCN内部的突触连接模式。这为理解振荡SCN神经网络昼夜节律的机制提供了有力的指南，以及控制各种生物学功能（例如睡眠）的神经途径。今年，我们创建了一个AAV矢量，该矢量表达示踪剂，该示踪剂以CRE依赖性的方式，突触蛋白GFP标记神经末端，并注入AVP-CRE或VIP-CRE小鼠的SCNs，以检查这些神经元的投影目的地。已经证实，VIP神经元的神经结尾更频繁地分布在AVP神经元上，并且AVP神经元的末端也分布在SCN内的VIP神经元上。还绘制了对SCN以外其他区域的预测。与轴突示踪剂通道Ropopsin 2-eyfp相比，神经端清楚地标记在Synaptophysin-GFP中的点上，这似乎更适合于映射投影目的地。另外，用于执行MGRASP方法的各种CRE依赖性/TRE依赖性AAV向量构建以绘制SCN中两种类型的神经元之间的突触连接。首先，将AAV矢量注入了与AVP-CRE小鼠交叉的小鼠的SCN，并表达了VIP-TTA小鼠，并在AVP和VIP神经元之一中表达了前刺，并在另一个中表达了mgrasp。但是，无法检测到明确的突触连接，并且认为对条件的进一步研究被认为是必要的。

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