動物個体間の階層関係を規定する、攻撃制御遺伝子・神経基盤の解明

阐明攻击性控制基因和定义个体动物之间等级关系的神经基础

基本信息

  • 批准号:
    22K06309
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究の申請時点で私は、ショウジョウバエの攻撃行動を抑制する遺伝子「nervy」を同定していた。nervy変異体では野生型と比べて高い攻撃性が見られるが、nervy遺伝子がどのように攻撃行動を抑制するかは不明であった。本年度は、ハエ脳内でnervy遺伝子を発現し攻撃制御に寄与することが見出された特定の細胞群(nervy陽性オクトパミン陽性細胞)に着目し、攻撃抑制メカニズムの解明を進めた。上記の「オクトパミン」は攻撃行動を正に制御する神経伝達物質として知られていたことから、nervy陽性細胞におけるオクトパミン量の変動が攻撃性の調節に寄与する可能性が考えられた。そこでまず、ハエ脳内のオクトパミン量を生化学的に分析したところ、野生型とnervy変異体の間で有意な差は認められなかった。次に、脳全体でなくnervy発現細胞(脳神経細胞の0.1%を占める)における局所的な働きを想定し、nervy陽性オクトパミン陽性細胞での遺伝子ノックダウンによりオクトパミン合成を阻害した。その結果、攻撃行動の回数に顕著な変化は見られなかった。これらの結果から、nervy陽性細胞においてオクトパミンが攻撃制御の実体として寄与することの示唆は得られなかった。nervy遺伝子と協調して働く攻撃制御因子を探索する目的で、野生型またはnervy変異体からオクトパミン陽性細胞を単離し、RNA-seq解析により遺伝子発現パターンの詳細な比較を行った。nervy変異体における発現量が野生型と比べて有意に増加または減少した候補遺伝子群に着目し、nervy陽性オクトパミン陽性細胞特異的ノックダウンを施したところ、攻撃性を有意に変化させる遺伝子を3つ同定することに成功した。これらの遺伝子群は、ハエ脳内のnervy陽性オクトパミン陽性細胞において、nervy遺伝子と協調的に働くことにより個体の攻撃性を調節すると考えられる。
在申请这项研究时,我已经识别出抑制果蝇攻击行为的“神经”基因。神经突变体比野生型表现出更高的攻击性,但尚不清楚神经基因如何抑制攻击行为。今年,我们关注了果蝇大脑中表达神经基因并有助于攻击控制的特定细胞群(神经阳性章鱼胺阳性细胞),并着手阐明攻击抑制机制。由于上述“章鱼胺”被认为是一种积极控制攻击行为的神经递质,因此人们认为神经阳性细胞中章鱼胺含量的波动可能有助于攻击性的调节。首先,他们对果蝇大脑中章鱼胺的含量进行了生化分析,发现野生型和神经突变体之间没有显着差异。接下来,我们假设在神经表达细胞(占脑神经元的0.1%)而不是整个大脑中产生局部效应,并通过神经阳性章鱼胺阳性细胞中的基因敲低来抑制章鱼胺合成。结果,攻击行​​为的数量没有观察到显着变化。这些结果并不表明章鱼胺有助于神经阳性细胞的攻击控制。为了探索与神经基因协同工作的攻击调节因子,我们从野生型或神经突变体中分离出章鱼胺阳性细胞,并使用 RNA-seq 分析对基因表达模式进行了详细比较。我们着眼于一组在神经突变体中表达水平与野生型相比显着升高或降低的候选基因,对神经阳性章鱼胺阳性细胞进行了特异性敲除,发现三个基因显着改变了攻击性。它。这些基因被认为通过与果蝇大脑中神经阳性章鱼胺阳性细胞中的神经基因合作来调节个体的攻击性。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
社会経験に応じて過度な攻撃を抑える脳内の「ブレーキ」をハエの研究から発見
苍蝇研究发现大脑中有一个“刹车”,可以根据社交经验抑制过度攻击性
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
A proto-oncogene homolog "nervy" mediates experience-dependent suppression of aggression
原癌基因同源物“神经”介导经验依赖性的攻击性抑制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kenichi Ishii; Matteo Cortese; Xubo Leng; Maxim N. Shokhirev; Kazuo Emoto; Kenta Asahina
  • 通讯作者:
    Kenta Asahina
Salk Institute for Biological Studies/University of California, San Diego(米国)
索尔克生物研究所/加州大学圣地亚哥分校(美国)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
A neurogenetic mechanism of experience-dependent suppression of aggression
经验依赖性攻击性抑制的神经发生机制
  • DOI:
    10.1126/sciadv.abg3203
  • 发表时间:
    2022-09-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Ishii Kenichi; Cortese Matteo; Leng Xubo; Shokhirev Maxim N.; Asahina Kenta
  • 通讯作者:
    Asahina Kenta
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    0
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    北條 賢;重信 秀治;光野 秀文;石井 健一;山口 勝司;佐倉 緑;神﨑 亮平;尾崎 まみこ
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    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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