シナプスのナノ構造から精神疾患の特徴を読み取る
－統合失調症と自閉スペクトラム症のシナプスに違い－
兵庫県立大学大学院情報科学研究科の郷康広は、理化学研究所（以下、理研）脳神経科学研究センター神経動態イメージングチームの岡部繁男チームディレクター、東京農業大学の中澤敬信教授らとの共同研究として、神経細胞同士がお互いにつながるシナプス[1]のナノメートル（10億分の1メートル）レベルでの構造を顕微鏡により検出し、この技術を精神疾患のリスク遺伝子に変異を持つマウスに応用することで、シナプスの形態が疾患分類に役立つ情報を持っていることを示しました。
本研究成果は、統合失調症[2]や自閉スペクトラム症[3]などの精神疾患における神経回路レベルでの病態の理解や創薬スクリーニングに貢献することが期待されます。
脳の情報処理において、神経細胞同士がお互いにつながって情報のやりとりをする場であるシナプスは重要な役割を果たします。一方でシナプスの機能が障害されることは、さまざまな脳疾患の病態とも関連しています。特に精神疾患では神経回路の機能の障害によっていろいろな症状が現れてくるため、シナプスの構造や機能の変化を捉える技術の開発は重要な課題となっています。
本研究では、超解像顕微鏡[4]と呼ばれる、ナノメートルレベルで形を見ることができる光学顕微鏡を用いて、多数のシナプスの形をイメージングし、集団としてのシナプスのナノスケールの変化を抽出しました。また多数の精神疾患のリスク遺伝子の変異マウスを解析することで、統合失調症と自閉スペクトラム症という、二つの臨床的に区別される疾患のリスクとなる遺伝子変異を持つマウスでは、それぞれ異なったシナプスのナノ構造の変化があることが分かりました。
本研究は、科学雑誌『eLIFE』オンライン版（8月11日付：日本時間同日）に掲載されます
研究詳細
論文情報
- タイトル
Spine nanostructure profiling of cultured neurons from mouse models reveals a schizophrenia-linked role for Ecrg4 - 著者名
Yutaro Kashiwagi, Qingrui Liu, Yasuhiro Go, Ryo Saito, Atsu Aiba, Takanobu Nakazawa, Shigeo Okabe - 雑誌・号・doi
eLIFE, in press, doi: 10.7554/eLife.109083.4
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