| Project Area | Pressio neuro-brain science: principle for brain function development through compressive stresses under physiological or pathological condition |
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| Project/Area Number |
21H05126
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Kindai University (2022-2023)
Kyoto University (2021) |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥32,760,000 (Direct Cost: ¥25,200,000、Indirect Cost: ¥7,560,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
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| Keywords | 神経発生 / メカノバイオロジー / メカノレスポンス / 神経細胞移動 / 脳脊髄液 / 脳脊髄圧 / 神経幹細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、脳の形成過程で宿命的に発生する圧刺激が、神経細胞のもととなる神経幹細胞の正常な分裂・分化にどのように影響するのか、を細胞・組織の観察と微小な伸展デバイスの利用を組み合わせて明らかにする。これによって、領域目標である「脳内の圧刺激による脳機能の基盤形成原理の解明」の達成に神経発生の観点から貢献する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we focused on 1) cell migration of newborn neurons and 2) proliferation and differentiation of neuroblasts and neural stem cells, which are involved in brain development. By combining conventional biochemical, cell biological, and genetic methods with imaging techniques using a microfluidic device, we have identified 1) the molecular mechanisms of neuronal migration driven by pressure stimuli from the extracellular environment in confined brain tissue,2) mechanical compression to neuroblasts and their nuclei alters gene expression. Furthermore, we established a novel experimental system to add pressure stimulation to brain tissue.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
脳はからだ全体を調節する役割を担っていることから、脳の形態形成・機能発現の仕組みを理解することは、我々の健康をどのように維持していくのか？という問いに対する答えの礎となる。本研究の実施により、圧刺激を検知するメカノセンサー分子によって脳発生過程のニューロン遊走が調節されることや分化能をもつ神経芽細胞への圧刺激によって遺伝子発現が調節されることが明らかとなった。これらは、神経科学における積年の謎の一端を明らかにしただけでなく、脳内の圧刺激の検知機構が脳機能に影響を与えるという新たな着眼点を含んでいることから、本研究の研究成果は脳病態の理解や新たな医療技術開発に大きな波及効果があると考えられる。
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