東京医科歯科大、グリア細胞の機能不全がうつ病に似た行動異常を引き起こすことを発見
2014年12月5日 16時52分 財経新聞

　東京医科歯科大学の田中光一教授・相澤秀紀准教授らによる研究グループは、手綱核と呼ばれる脳の一部に存在するグリア細胞の機能不全が、うつ病の症状に似た行動異常や睡眠障害を引き起こすことを明らかにした。

　私達の脳は神経細胞とグリア細胞によって構成されており、グリア細胞の一種であるアストロサイトはGLT-1遺伝子を発現し、興奮性の神経伝達物質であるグルタミン酸の代謝を介して脳の興奮性を調整していることが分かっている。
しかし、グリア細胞と精神・神経疾患との関わりについての詳細は解明されていなかった。

　今回の研究では、手綱核と呼ばれる脳部位のグリア細胞に注目し、マウスを使って行動や睡眠について調べた。
その結果、手綱核のグリア細胞のGLT-1遺伝子を欠損させたマウスは、手綱核の神経細胞の発火率が上昇して過剰興奮状態にあり、脳幹部のセロトニンやドーパミン産生細胞の活動が抑えられていることが分かった。

また、絶望状態・不安様行動・社会回避行動を頻繁に示すといったうつ病の症状に似た行動異常、そしてレム睡眠時間の延長や入眠からレム睡眠までの時間短縮が観察された。

　今後は、抗うつ薬の作用メカニズムにおけるグリア細胞の機能を明らかにすることで、副作用が少なく即効性のある抗うつ薬の開発に繋がると期待されている。

　なお、この内容は12月3日に「Journal of Neuroscience」オンライン版に掲載された。
http://news.livedoor.com/lite/article_detail/9544727/

体内の血糖値を調整するホルモン「インスリン」の分泌に関わる新たな仕組みを突き止めたと、清野進・神戸大教授（分子代謝医学）らの研究チームが米科学誌セル・リポーツ電子版に発表した。
新しい糖尿病治療薬開発につながる可能性があるという。

マウスやラットを使い、膵臓（すいぞう）のインスリンを分泌する細胞内で、血糖値の上昇に伴ってグルタミン酸が作られることを発見した。さらにエサを食べた後に小腸から分泌されるホルモンのインクレチンが膵臓の細胞に達すると、それをきっかけにグルタミン酸が細胞内のインスリンを蓄えた袋（分泌顆粒＜かりゅう＞）に取り込まれ、インスリン分泌を促すことが分かった。

現在、主流の薬の一つは、インクレチンの作用を利用し、使用患者は国内で約３００万人に達するが、効かない患者も少なくないという。清野教授は「インクレチン関連薬が効きにくい患者向けの新薬が開発できるかもしれない」と話す。
【永山悦子】

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20141020-00000008-mai-sctch

『パブロフの犬』の脳内の仕組み解明
掲載日：2014年9月29日

「パブロフの犬」の条件反射は20世紀初めからよく知られている。
この条件反射が報酬によって起きる脳内の仕組みを、東京大学医学系研究科の河西春郎(かさい はるお)教授と柳下祥(やぎした しょう)特任助教らが約100年の時を経てマウスで詳しく解明した。
脳神経細胞で起きるドーパミン系の報酬作用はわずか2秒以内で起きることを突き止めた。
さまざまな依存症や強迫性障害などへの理解を深める新しい手がかりといえる。
9月26日号の米科学誌サイエンスに発表した。

犬にベルを鳴らしてえさを与えると、ベルを鳴らしただけで、犬がだ液を分泌するようになる。
ロシアのパブロフ(1849～1936年)が実験で発見した生理現象で、「パブロフの犬」と呼ばれる。こうした条件反射は、ヒトの行動選択の基本として広く研究され、利用されてきた。
この「条件付け」は、神経伝達物質のドーパミンがヒトや動物の報酬学習に関与して起きるが、ドーパミンがどのような仕組みで報酬信号として働くかは不明で、最後の詰めの段階で謎が残っていた。

学習が成立する際には一般に、グルタミン酸を興奮性伝達物質とする神経細胞のシナプスの結合強度が変わる。
これをシナプス可塑性と呼ぶ。
研究グループは最新の2光子顕微鏡と光遺伝学を駆使して、マウスの脳にある快楽中枢の側坐核で、グルタミン酸とドーパミンをそれぞれ独立に放出させ、シナプス可塑性に対するドーパミンの作用を調べた。

マウスの脳の実験では、シナプスがグルタミン酸で活性化され、その直後の0.3～2秒の短い時間枠でドーパミンが作用した時のみ、興奮性シナプスの頭部の増大が起き、シナプス結合が50分後まで強化され続けることを確かめた。
グルタミン酸刺激の直前や5秒後に、ドーパミンで刺激しても、シナプス頭部の増大は起きなかった。

動物の報酬学習には報酬を与えるタイミングが鍵を握る。
ドーパミンが作用する短い時間枠は、実験で条件付けが成立するために、行動の直後に報酬を与えなければならない時間枠とほぼ一致した。
この研究で、条件反射の神経基盤の仕組みが時系列とともに初めてわかった。
研究グループは「側坐核は、ヒトの依存症や強迫性障害とも密接に関係する部位で、これらの精神疾患の理解や治療に新しい展望をもたらす」と期待している。

河西春郎教授は「古典的な生理実験の『パブロフの犬』の解明が分子レベルで進んだ意義は大きい。
覚醒剤やアルコールは快感物質として強い報酬学習を引き起こしてしまうので、なかなかやめることができない依存症になる。
これまでの治療では快感の記憶を消せないため、再発しやすいことが問題となっている。
今回の研究を発展させれば、快感記憶を消失する仕組みもわかり、依存症に対する新しい治療戦略が立てられるかもしれない」と話している。
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▽記事引用元
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/09/20140929_01.html
SciencePorta（http://scienceportal.jp/）掲載日：2014年9月29日

▽関連リンク
東京大学
ドーパミンの脳内報酬作用機構を解明
～依存症など精神疾患の理解・治療へ前進～
http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/press.html#20140926
Science 26 September 2014:
Vol. 345 no. 6204 pp. 1616-1620
DOI: 10.1126/science.1255514
A critical time window for dopamine actions on the structural plasticity of dendritic spines
http://www.sciencemag.org/content/345/6204/1616.short

脳虚血時の細胞死誘導メカニズムへ光
2014年1月23日 08:30 | プレスリリース , 受賞・成果等 , 研究成果

生理学研究所等と東北大学大学院医学系研究科の松井 広（まつい こう）准教授のグループは、細胞活動を光で自在に操作する新技術を用いて、脳のグリア細胞の新しい役割を発見しました。

今回の研究では、
（１）グリア細胞から神経伝達物質として働くグルタミン酸が放出され、学習等の脳機能に影響を与えていること、
（２）グリア細胞の異常な活動が過剰なグルタミン酸の放出を引き起こし、その結果、脳細胞死が生じることを明らかにしました。

また、これまでに、脳虚血時には組織のアシドーシス（酸性化）が起こるとともに、どこからか過剰なグルタミン酸が放出されることは分かっていたのですが、今回、
（３）グリア細胞内の酸性化がグリア細胞からのグルタミン酸放出の直接の引き金となるという、新規のメカニズムも発見しました。

さらに本研究では、
（４）光操作技術でグリア細胞をアルカリ化するとグルタミン酸放出が抑制され、
虚血時における脳細胞死の進行を緩和できることが分かりました。
これらの知見は、脳梗塞などの新たな治療につながるものと期待されます。
本研究結果は2014年1月22日付（日本時間1月23日）のNeuron誌に掲載されます。

本研究は、文部科学省科学研究費補助金、武田科学振興財団により支援されました。


▽記事引用元　東北大学　2014年1月23日 08:30発表
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2014/01/press20140122-03.html

詳細（プレスリリース本文）
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20140122_03web.pdf