平岡 優一
グリアによる脳-身体連関の制御
研究内容
脳が複雑な機能を発揮する上で重要な要素の一つにその不均一性(=heterogeneity)がある。構造的な不均一性としては大脳・小脳をはじめ様々に分かれる各領域はそれぞれが独自の機能を持ち、さらにそれを構成する神経細胞には興奮性/抑制性、神経伝達物質の作動性の違いなどの分子生物学的不均一性がある。神経のみならずアストロサイトにも形態・発現遺伝子プロファイルの不均一性があることが報告されているが、その機能的意義は不明である。本研究ではこの機能差を生じさせているアストロサイトの分子基盤およびアストロサイトが周囲の神経細胞に及ぼす分子メカニズムを明らかにする。 これまでに新規開発した特定脳領域のアストロサイトの活動を制御可能な遺伝学的ツールを活用し、大脳皮質のアストロサイトの活性化は唾液分泌亢進に、視床下部のアストロサイトの活性化は体温上昇に関与することを見出している。そこでこの機能差に着目して、大脳皮質・視床下部のアストロサイトがどのように違っているのかを単一細胞遺伝子発現解析を用いて明らかにする。さらにそれぞれのアストロサイトが応答し活性化する環境要因を同定し、アストロサイトの機能的不均一性の意義を解明する。
研究概略図
代表業績
1.Hiraoka Y., Sugiyama K., Nagaoka D., Tsutsui-Kimura I., Tanaka K.F., Tanaka K. Mice with reduced glutamate transporter GLT1 expression exhibit behaviors related to attention-deficit/hyperactivity disorder.Biochem Biophys Res Commun. 2021 Aug 27;567:161-165.
2. Eshiba S., Namiki T., Mohri Y., Aida T., Naotaka Serizawa N., Shibata T., Morinaga H., Nanba D., Hiraoka Y., Tanaka K., Miura K., Tanaka M., Uhara H., Yokozeki H., Saida T., Nishimura E.K. Stem cell spreading dynamics intrinsically differentiate acral melanomas from nevi.Cell Rep. 2021 Aug 3;36(5):109492.
3. Shin T., Hiraoka Y., Yamasaki T., Marth J.D., Penninger J.M., Kanai-Azuma M., Tanaka K., Kofuji S., Nishina H. MKK7 deficiency in mature neurons impairs parental behavior in mice. Genes Cells. 2021 Jan; 26(1): 5–17.
4.Uchida, M., Hida, H., Mori, K., Yoshimi, A., Kitagaki, S., Yamada, K., Hiraoka, Y., Aida, T., Tanaka, K., Ozaki, N., Noda, Y. Functional roles of glial glutamate transporter (GLAST) in emotional and cognitive abnormalities of mice after repeated phencyclidine administration. European Neuropsychopharmacology 29. 914-924, 2019.
5.Zhao, Z., Hiraoka, Y., Ogawa, H., Tanaka, K. Region-specific deletions of the glutamate transporter GLT1 differentially affect injury-induced neuropathic pain in mice. Glia 66. 1988-1998, 2018