Positioning and differentiation of new neurons in the post-stroke brain
| Project/Area Number |
20H03565
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
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| Research Institution | Doshisha University (2022)
Nagoya City University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
金子 奈穂子 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (20464571)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 脳室下帯 / 脳梗塞 / 細胞移動 / アストロサイト / 新生ニューロン / 再生 / ニューロン新生 |
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| Outline of Research at the Start |
成体脳内で産生された新生ニューロンは、脳梗塞後の脳内を移動した後、複数の種類のニューロンへと成熟する。我々は、脳梗塞モデルマウスを用いて、新生ニューロンの移動促進によりこの過程に変化が生じ、神経機能が改善することを見出したが、その詳細なメカニズムは未解明である。本研究では、脳梗塞後の組織で分化する新生ニューロンの遺伝子発現を単一細胞レベルで網羅的に解析して、その成熟過程を制御するメカニズムを明らかにし、脳再生を促進する新たな治療的アプローチを検索する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）新生ニューロンの移動・定着場所と分化、成熟の組織学的解析：（ⅰ）マウスの脳室下帯から新生ニューロン、神経前駆細胞、神経幹細胞を分取し、脳梗塞後の線条体に移植して、１0週間後にこれらの細胞の分布、各細胞のマーカータンパク質の発現を定量的に解析した。（ⅱ）マウス脳梗塞モデルを用いて、脳室下帯から脳梗塞巣へ移動する新生ニューロンの足場となる血管の性質について、詳細な解析を行った。脳梗塞後、さまざまなタイミングで増殖細胞を標識するBrdUを投与して、新生する血管、アストロサイトを標識した。新生血管、血管表面を被覆するアストロサイトの細胞数や形状と産生時期の関係などを定量的に解析した。
２）新生ニューロンのシングルセル遺伝子発現解析：前年度に10xGenomics社のChromiumコントローラーを用いて作製した、分子バーコードで標識された各細胞由来のcDNAライブラリーを用いて、次世代シークエンサーで網羅的遺伝子発現解析を行った。過去に発表された論文を参考にして、細胞群の分類を行い、詳細な遺伝子発現変化を解析中である。
３）バイオマテリアルを用いた新生ニューロンの移動促進：ニューロンの移動が大規模に行われる新生児期の脳において新生ニューロンは放射状グリアを足場に移動する。我々が発見した新生ニューロンー放射状グリアの相互作用に重要なN-cadherinという細胞接着因子を組み込み、脳内に注入後に自己集合して繊維状の構造をとる新たなバイオマテリアルを共同研究者とともに作成した。脳梗塞モデルマウスの脳内に注入し、新生ニューロンの移動を定量的に解析したところ、このバイオマテリアルに沿って脳梗塞巣へ移動する新生ニューロンが増加した。統計学的に有意なレベルには至らなかったが、神経機能に改善傾向が見られた。今後、生存・分化等のさまざまなステップをコントロールできる新たなマテリアルの開発を目指す。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(37 results)
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[Journal Article] Amphiphilic peptide-tagged N-cadherin forms radial glial-like fibers that enhance neuronal migration in injured brain and promote sensorimotor recovery2023
Author(s)
Yuya Ohno, Chikako Nakajima, Itsuki Ajioka, Takahiro Muraoka, Atsuya Yaguchi, Teppei Fujioka, Saori Akimoto, Misaki Matsuo, Ahmed Lotfy, Sayuri Nakamura, Vicente Herranz-Perez, Jose Manuel Garcia-Verdugo, Noriyuki Matsukawa, Naoko Kaneko, Kazunobu Sawamoto.
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Journal Title
Biomaterials
Volume: 294
Pages: 122003-122003
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Sparse activity of hippocampal adult-born neurons during REM sleep is necessary for memory consolidation2020
Author(s)
Kumar D, Koyanagi I, Carrier-Ruiz A, Vergara P, Srinivasan S, Sugaya Y, Kasuya M, Yu TS, Vogt K, Muratani M, Ohnishi T, Singh S, Teixeira CM, Cherasse Y, Naoi T, Wang Y, Nondhalee P, Osman BAH, Kaneko N, Sawamoto K, Kernie SG, Sakurai T, McHugh TJ, Kano M, Yanagisawa M, Sakaguchi M
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Journal Title
Neuron
Volume: 107
Issue: 3
Pages: 1-14
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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