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お知らせ

2021年発表の論文に関する概要

  • Yoshimi, K., Oka, Y., Miyasaka, Y., Kotani, Y., Yasumura, M., Uno, Y., Hattori, K., Tanigawa, A., Sato, M., Oya, M., Nakamura, K., Matsushita, N., Kobayashi, K., and Mashimo, T. (2021) Combi-CRISPR: combination of NHEJ and HDR provides efficient and precise plasmid-based knock-ns in mice and rats. Hum. Genet. 140: 2, 277-287. doi: 10.1007/s00439-020-02198-4. PMID: 32617796.

 

CRISPR-Cas9システムを用いてマウスやラットの特定遺伝子座に大きなDNA断片を高効率かつ正確にノックインするための新たな手法（Combi-CRISPR）を開発した。

  • Osanai, M., Miwa, H., Tamura, A., Kikuta, S., Iguchi, Y., Yanagawa, Y., Kobayashi, K., Katayama, N., Tanaka, T., and Mushiake, H. (2021) Multimodal functional analysis platform 1. Ultrathin fluorescence endoscope imaging system enables flexible functional brain imaging. Adv. Exp. Med. Biol. 1293:471-479. doi:10.1007/978-981-15-8763-4_31. PMID: 33398834.

 

行動中の小動物脳内のin vivoニューロン活動イメージングを低侵襲で実現可能な極微細蛍光内視鏡システム（U-FEIS）の特長および今後の展開について解説した。

  • Okada, K., Nishizawa, K., Kobayashi, T., Sakata, S., Hashimoto, K. and  Kobayashi, K. (2021) Different cholinergic cell groups in the basal forebrain regulate social interaction and social recognition memory. Sci. Rep. 11: 135789. doi: 10.1038/s41598-021-93045-7. PMID: 34193944.

 

マウスの前脳基底部のコリン作動性ニューロンを選択的に除去し、社会的相互作用や社会的記憶におけるその役割を検討した。その結果、全脳基底部の各領域（MSおよびvDBとNBM）が社会的文脈において果たす異なる役割を発見し，特定のコリン系の機能不全がアルツハイマー病症状に伴う社会的能力の低下を説明する可能性を示唆した。

  • Otsuka, Y., Tsuge, H., Uezono, S., Tanabe, S., Fujiwara, M., Miwa, M., Kato, S., Nakamura, K., Kobayashi, K., Inoue, K.I., and Takada, M. (2021) Retrograde transgene expression via neuron-specific lentiviral vector depends on both species and input projections. Viruses 13 (7): 1387 (July 16). doi: 10.3390/v13071387. PMID: 34372593.

 

逆行性遺伝子導入を実現するために我々が開発してきたHiRet/NeuRetベクターをラット・マーモセット・マカクの運動野に注入し、大脳皮質と視床の逆行性標識の分布を比較した。NeuRetベクターの逆行性導入効率は、動物種だけでなく、投射入力部位によっても異なっていた。

  • Takahashi, H., Asahina, R., Fujioka, M., Matsui, T., Kato, S., Mori, E., Hioki, H., Yamamoto, T., Kobayashi, K., and Tsuboi, A. (2021) Ras-like Gem GTPase induced by Npas4 promotes activity-dependent neuronal tolerance for ischemic stroke. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 118 (32): e2018850118 (Aug 18). doi: 10.1073/pnas.2018850118. PMID: 34349016.

 

成人死亡原因第2位の脳卒中において、活性依存性転写因子Npas4が虚血後のニューロンの耐性獲得に必須であることを解明した。本研究では、当ラボの加藤准教授・小林教授が作製・提供したウィルスベクターが貢献した。

  • Oguchi, M., Tanaka, S., Pan, X., Kikusui, T., Moriya-Ito, K., Kato, S., Kobayashi, K., and Sakagami, M. (2021) Chemogenetic inactivation reveals the inhibitory control function of the prefronto-striatal pathway in the macaque brain. Commun. Biol. 4 (1): 1088 (Sep 16). doi: 10.1038/s42003-021-02623-y. PMID: 3453152.

 

化学遺伝学2重遺伝子導入法を用いてマカクザルの前頭前野-線条体経路の可逆的活動操作を実現し、この経路が行動の抑制的コントロール機能（我慢）を担うことを実証した。本研究では、当ラボの加藤准教授・小林教授が作製・提供したウィルスベクターが貢献した。

  • Takahashi, M., Fukabori, R., Kawasaki, H., Kobayashi, K., and Kawakami, K. (2021) The distribution of Cdh20 mRNA demarcates somatotopic subregions and subpopulations of spiny projection neurons in the rat dorsolateral striatum. J. Comp. Neurol. 529(16):3655-3675. doi: 10.1002/cne.25215. PMID: 34240415.

 

線条体で形成されるシナプスでは投射元の違いによってさまざまなカドヘリン分子を発現している。カドヘリンCdh20は線条体の背外側部分の限られた領域に強く発現している。これらの投射元を調べると口腔や顔面の感覚に対応した皮質や前肢の運動に対応する皮質であった。また形成されたシナプスは主に線条体黒質路を形成する細胞であった。

  • Kato, S., Nishizawa, K., and Kobayashi, K. (2021) Thalamostriatal system controls the acquisition, performance, and flexibility of learning behavior. Front. Syst. Neurosci. 15: 729389 (Oct 18) doi:10.3389/fnsys.2021.729389. PMID: 34733142.

 

視床髄板内核群を構成する束傍核および外側中心核ニューロンは線条体のさまざまな領域に特徴的な投射を示す。これらのニューロンの解剖学および電気生理学的な性質はこれまで研究が進んでいたが、それらの行動学的な機能については十分理解されていなかった。神経路選択的な操作技術による束傍核および外側中心核ニューロンの機能解析を中心に最新の研究結果を紹介し、これらのニューロンが感覚刺激を手がかりとした弁別学習の獲得や実行、さらに柔軟な行動選択の切り替えに重要な役割を果たしていることを概説した。

  • Kashiwagi, M., Kanuka, M., Tanaka, K., Fujita, M., Nakai, A., Tatsuzawa, C., Kobayashi, K., Ikeda, K., and Hayashi, Y. (2021) Impaired wakefulness and rapid eye movement sleep in dopamine-deficient mice. Mol. Brain 14 (1): 170 (Nov 18) doi: 10.1186/213041-021-00879-3. PMID: 34794460

 

ドーパミンは覚醒－睡眠のメカニズムに重要な役割を果たしています。ドーパミン神経伝達の亢進は覚醒している時間を増やしますが、ドーパミン神経伝達の抑制に関しては研究によって結果が異なっています。この研究では体内でドーパミンが合成できない遺伝子改変動物（ドーパミン欠損マウス）を用いて覚醒・睡眠におけるドーパミンの役割を調べました。その結果、野生型マウスに比べ、ドーパミン欠損マウスでは覚醒時間が減っていることが分かりました。さらに、REM睡眠（覚醒状態に近い睡眠）の時間が減少していることが明らかになりました。この共同研究は筑波大学の林准教授（責任著者）との共同の成果です。

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