オリゴデンドロサイトの制御による神経科回路活動の精緻化

 

研究代表者
・和氣　弘明（神戸大学大学院医学研究科　システム生理学・教授）

オリゴデンドロサイト(OC)およびその前駆細胞(OPC)は髄鞘化を担う細胞であり、成熟したOCに分化して軸索周囲を髄鞘化し、これによって活動電位の伝導速度を約５０倍まで速めることができる。この髄鞘化は神経活動依存的に制御されていることが知られている。応募者はこれまで神経活動依存的な髄鞘化の分子メカニズムを明らかにし、神経活動依存的な髄鞘化を担うOCおよびOPCの活動を明らかにすること研究を行ってきた。その研究の過程でOCおよびOPCの活動が２光子顕微鏡を用いて生体で明らかになってくると、実際に考えられていたよりもOCおよびOPCは複雑な活動動態、特に突起が細胞体とは独立した複雑な活動を示すことが分かった。そこで本研究では、OCおよびOPCの突起局所の活動の生理的特性を明らかにすることで、「OCおよびOPCはどの様な活動を示すのか」その機能的意義を検証することで「なぜその脳機能にOCおよびOPCの活動が必要なのか」という疑問を紐解く。さらにこの局所活動が入れ替わる（スクラップアンドビルド）ことで高次脳機能に必要な軸索活動の（スクラップアンドビルド）を誘導すると仮定し、研究を進める。

 

論文

Akiyoshi R, Wake H*, Kato D, Horiuchi H, Ono R, Ikegami A, Haruwaka K, Omori T, Tachibana Y, Moorhouse AJ and Nabekura J.
Microglia enhance synapse activity to promote local network synchronization.
eNeuro. 2018. Oct 25;5(5). Pii: ENEURO.0088-18.

Miyamoto A， Wake H， Ishikawa AW， Eto K， Shibata K， Murakoshi H， Koizumi S， Moorhouse AJ， Yoshimura Y， Nabekura J.
Microglia contact induces synapse formation in developing somatosensory cortex.
Nature Commun. 7:12540. 2016.

Wake H， Ortiz FC， Woo DH， Lee PR， Angulo MC， Fields RD.
Non-synaptic junctions on myelinating glia promote preferential myelination of electrically-active axons.
Nature Commun 6:7844. 2015. (査読有り)