統合失調症および知的障害の病因として、脳の樹状突起棘（スパイン）およびミトコンドリアの構造変化が指摘されています。また、本研究グループでは、Schnurri-2（Shn2）というタンパク質を欠損したマウスが、統合失調症および知的障害の症状を示すことを提案しています。しかし、Shn2ノックアウト（KO）マウスにおける樹状突起棘のような細胞内構造の変化は未だわかっていません。

　本研究では、Shn2 KOマウスの脳海馬歯状回顆粒細胞における細胞内構造の3次元形態解析を、連続ブロック表面走査型電子顕微鏡（SBF-SEM）を使って行いました。 Shn2 KOマウスでは、スパインの長さの増加および直径の減少からなる未成熟樹状突起の形態が見られました（図１）。また、核の体積およびくびれたミトコンドリアの数の有意な減少も見られました。さらに、細胞体の密度はShn2 KOマウスにおいて上昇しました。これらの結果から、Shn2 KOマウスが統合失調症、知的障害およびその関連障害における細胞内構造の形態学的異常を調べるためのモデルとして利用できることがわかりました。

　本成果は、統合失調症や知的障害と細胞内器官の構造変化との関係を明らかにしたと同時に、今後、このような神経疾患の早期発見、治療にも応用できると期待されます。

図１　脳海馬歯状回樹状突起のSBF-SEMによる三次元再構成像。WT：正常マウス、Shn2 KO：Schnurri-2 KOマウス。

共同研究情報

中尾章人、大平耕司、宮川　剛（藤田保健衛生大学）
宮崎直幸、山田幸子、村田和義（生理学研究所）
Akito Nakao, Koji Ohira, Tsuyoshi Miyakawa (Fujita Health University, Japan)
Naoyuki Miyazaki, Sachiko Yamada, Kazuyoshi Murata (NIPS)
 

科研費や補助金、助成金などの情報

科研費（基盤研究(A)、新学術領域研究）、先端バイオイメージング支援プラットフォーム
The Grants-in-Aid for Scientific Research (A) and the Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Japan, (KAKENHI)
Advanced Bioimaging Support (ABiS) from Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas, Japan.