PRESS RELEASES
运动が自闭症様行动とシナプス変性を改善する研究成果
薬品作用学教室の小山隆太（准教授）、安藤めぐみ（博士課程2年生）、柴田和輝（研究当時：博士課程3年生）、岡本和樹（研究当時：博士課程3年生）、小野寺純也（博士課程1年生）、森下皓平（研究当時：修士課程2年生）、三浦友樹（研究当時：博士課程3年生）、池谷裕二（教授）らの研究グループは、自闭症モデルマウスを用いて、自闭症の治療における運動の有効性を示しました。。本研究成果は、2019年6月4日付けでCell Reportsオンライン版に掲載されました。
発表概要
自闭症は、社会性障害やコミュニケーション障害を主な症状とする神経発达障害です。自闭症は患者やその家族の生活の质を损ねることが问题となっていました。しかしながら、その発症メカニズムは十分には解明されておらず、根本的な治疗法も确立されておりません。
研究グループは、自発的な运动が自闭症モデルマウスにおける自闭症様行动と、脳内シナプス密度の増加を改善させることを発见しました。また、自闭症モデルマウスでは脳内免疫细胞であるマイクログリアによるシナプス贪食が不全となっており、运动がシナプス贪食を促进させ、シナプス密度を正常化することを明らかにしました。
本研究から、自闭症の発症および治疗におけるマイクログリアの重要性が明らかとなりました。本研究成果が、自闭症の発症メカニズムのさらなる解明や、新规治疗ターゲットの创出に繋がることが期待されます。
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発表概要
自闭症は、社会性障害やコミュニケーション障害を主な症状とする神経発达障害です。自闭症は患者やその家族の生活の质を损ねることが问题となっていました。しかしながら、その発症メカニズムは十分には解明されておらず、根本的な治疗法も确立されておりません。
研究グループは、自発的な运动が自闭症モデルマウスにおける自闭症様行动と、脳内シナプス密度の増加を改善させることを発见しました。また、自闭症モデルマウスでは脳内免疫细胞であるマイクログリアによるシナプス贪食が不全となっており、运动がシナプス贪食を促进させ、シナプス密度を正常化することを明らかにしました。
本研究から、自闭症の発症および治疗におけるマイクログリアの重要性が明らかとなりました。本研究成果が、自闭症の発症メカニズムのさらなる解明や、新规治疗ターゲットの创出に繋がることが期待されます。
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図1 运动によって、自闭症様行动が改善される：(A) 3チャンバー試験による社会性行動の評価。ケージメイトまたは新奇マウスを探索した時間を測定し、全体の探索時間における割合を算出した。自闭症モデルマウスでは新奇マウスの探索時間が減少し社会性の低下が見られたが、運動によりコントロールレベルまで上昇した。(B) 毛づくろいの時間の測定による常同行動の評価。自闭症モデルマウスでは毛づくろいの時間が増加したが、運動によりコントロールレベルまで減少した。
図2 運動によって、シナプス密度の増加が抑制される：(A) 上：海馬CA3野におけるプレシナプスおよびポストシナプスの免疫染色画像。下：プレシナプスとポストシナプスの共局在部分をシナプスとした。自闭症モデルマウスではシナプス密度が増加した。(B) 発達期から成体期にかけての海馬CA3野におけるシナプス密度。コントロールマウスにおけるシナプス密度の減少が自闭症モデルマウスでは確認されず、60日齢までシナプス密度が維持されていた。一方、運動をさせた自闭症モデルマウスでは60日齢におけるシナプス密度の増加が抑制された。
図3 運動によって、マイクログリアによるシナプス貪食が促進される：(A) マイクログリア、リソソーム、ポストシナプスの免疫染色画像。マイクログリアがリソソーム内にポストシナプスを取り込み、シナプスを貪食する様子。(B) マイクログリアによるシナプス貪食量。自闭症マウスではコントロールマウスより少ないが、運動により増加した。一方運動によるシナプス貪食の促進は、マイクログリア活性化阻害作用のあるミノサイクリン投与で抑制された。
図4 神経細胞の活性化がマイクログリアによるシナプス貪食を促進する：(A) DREADD発現度合とマイクログリアによるシナプス貪食量の関係。CNO投与により神経活動を促進した群では、DREADD発現度合とシナプス貪食量が正に相関した。(B) 本研究の概要。自闭症ではマイクロクログリアによるシナプス貪食が不全となり過剰なシナプスが残存する。そこで、運動により一部の神経細胞が活性化され神経活動の差が生じると、マイクログリアによるシナプス貪食が促進され、神経回路が正常化される。
论文情报
Megumi Andoh, Kazuki Shibata, Kazuki Okamoto, Junya Onodera, Kohei Morishita, Yuki Miura, Yuji Ikegaya, Ryuta Koyama, "Exercise reverses behavioral and synaptic abnormalities after maternal inflammation," Cell Reports: 2019年6月4日
