オレキシン神経の直接の下流で睡眠・覚醒を制御する神経回路の同定・解析

识别和分析直接控制食欲素神经元下游的睡眠和觉醒的神经回路

基本信息

批准号：
13J00940
负责人：
長谷川恵美
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、オレキシンニューロンの直接の下流で、睡眠・覚醒調節に重要な役割を果たす神経経路を同定することを目的として研究を行ってきた。これまでに、オレキシンニューロンの直接の下流で覚醒を安定化させる神経経路を初めて明らかにした(Hasegawa et al, J Clin Invest, 2014)。背側縫線核・セロトニン作動性ニューロンの刺激では情動脱力発作が、青斑核・ノルアドレナリン作動性ニューロンの刺激では覚醒の断片化が顕著に抑制されることが確認できた。そこで本年度は、複数ある背側縫線核・セロトニン作動性ニューロンの投射先について、情動脱力発作を抑制するのにどの脳領域への投射が重要であるのかを明らかにすることに取り組んだ。まず光遺伝学的手法を用いた。SERT-Cre(セロトニン作動性ニューロン特異的にCreを発現)と Orexin/ataxin-3マウス(オレキシンニューロンが生後特異的に変性しナルコレプシー症状を示す) を交配し、Cre依存的にChR2(Channelrhodopsin2/EYFP)を発現する組換えAAVべクターを背側縫線核に投与した。このマウスの背側縫線核において、セロトニン作動性ニューロンを光刺激したところ、情動脱力発作を抑制することに成功し、以前の実験結果を再現することができた。次に、同様のマウスにおいて背側縫線核・セロトニン作動性ニューロンの投射先を1つずつ光刺激し、どの投射を活性化することで情動脱力発作が抑制されるか調べた。このアプローチで得られた結果について、DREADD を用いた薬理遺伝学的手法でも良好な結果が得られつつある。

进行了这项研究，目的是鉴定神经途径，这些神经途径在调节睡眠和直接下游Orexin神经元下游起着重要作用。迄今为止，我们发现了直接稳定Orexin神经元下游唤醒的第一个神经途径（Hasegawa等，J Clin Invest，2014年）。据证实，刺激背核和血清素能神经元显着抑制了情绪弱点，而刺激基因座凝固和去肾上腺素能神经元显着抑制了唤醒片段化。因此，今年我们致力于阐明哪些大脑区域对于投射到多个背侧raphe核和血清素能神经元以抑制情绪弱点很重要。首先，使用了光遗传技术。 SERT-Cre (serotonergic neuron-specifically expresses Cre) and Orexin/ataxin-3 mice (orexin neurons degenerate specifically after birth and exhibit narcolepsy symptoms) were mated, and a recombinant AAV vector expressing ChR2 (Channelrhodopsin2/EYFP) was administered to the dorsal raphe nucleus.当在该小鼠的背侧raphe核中轻轻刺激血清素能神经元时，可以再现先前实验的结果。接下来，在类似的小鼠中，背侧raphe核和血清素能神经元一一投影，并检查了背raphe核和血清素能神经元的靶标，以确定激活了哪些投射以抑制情绪弱点。使用Dreadd的药理学遗传技术也获得了使用这种方法获得的结果。