• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Comprehensive morphological analysis of cortical interneurons with three dimensional immunohistochemistry

Research Project

Project/Area Number 20K07231
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48010:Anatomy-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Yamauchi Kenta  順天堂大学, 大学院医学研究科, 助教 (00513079)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords大脳皮質介在ニューロン / 三次元免疫組織化学 / 神経細胞形態 / PVニューロン / 組織透明化 / AAVベクター / 大脳皮質質介在ニューロン / 大脳皮質 / 抑制性神経細胞 / 細胞形態
Outline of Research at the Start

大脳皮質の動作原理の理解には、多種多様な形態を示す皮質介在ニューロンの細胞形態の全貌解明が必要である。一方で各種精神疾患において皮質介在ニューロンの機能障害が指摘されており、細胞形態異常がこの機能障害を惹起している可能性がある。本研究では応募者らが独自に開発した三次元免疫組織化学法を用いて、皮質各領野における介在ニューロンの網羅的な形態再構築を行い、分子発現情報を付加した領野普遍的、特異的な皮質介在ニューロンの形態特徴を抽出する。また、精神疾患モデルでの皮質介在ニューロン形態再構築により疾患と関連した細胞形態異常を探る。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to elucidate the universal and specific morphological features of parvalbumin-positive interneurons (PV-neurons) in the cerebral cortex and explore cellular morphological abnormalities associated with diseases. PV-neurons constitute approximately 40% of cortical interneurons and have been implicated in various psychiatric disorders. During the research grant period, the following achievements were accomplished: 1) establishment of a high-speed three-dimensional immunohistochemical method, 2) development of electron microscopic observation techniques in optically cleared brain tissues, 3) complete visualization of PV-neuron cellular morphologies and analysis of their morphological features. These achievements have the potential to contribute to the understanding of psychiatric disorders and the development of treatment methods in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は大脳皮質内の重要な神経細胞であるPVニューロンの形態特徴の解析を可能にする種々の実験手法の開発に成功したことである。PVニューロンの形態特徴の詳細な解明は大脳皮質の機能や神経回路の解析に大きく貢献する。また、PVニューロンの形態異常は精神疾患への関与が示唆されている。補助事業期間中に開発した実験手法により、PVニューロンの形態的特徴と疾患との関連について新たな知見が得られ、将来的には疾患の予防や治療法の開発につながることが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Specific AAV2/PHP.eB-mediated gene transduction of CA2 pyramidal cells via injection into the lateral ventricle2023

    • Author(s)
      Okamoto Kazuki、Kamikubo Yuji、Yamauchi Kenta、Okamoto Shinichiro、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Koike Masato、Ikegaya Yuji、Sakurai Takashi、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 323-323

    • DOI

      10.1038/s41598-022-27372-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preferential arborization of dendrites and axons of parvalbumin- and somatostatin-positive GABAergic neurons within subregions of the mouse claustrum2023

    • Author(s)
      Takahashi Megumu、Kobayashi Tomoyo、Mizuma Haruhi、Yamauchi Kenta、Okamoto Shinichiro、Okamoto Kazuki、Ishida Yoko、Koike Masato、Watanabe Masahiko、Isa Tadashi、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 190 Pages: 92-106

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.11.008

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fluorochromized tyramide-glucose oxidase as a multiplex fluorescent tyramide signal amplification system for histochemical analysis.2022

    • Author(s)
      Yamauchi K, Okamoto S, Ishida Y, Konno K, Hoshino K, Furuta T, Takahashi M, Koike M, Isa K, Watanabe M, Isa T, Hioki H.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 14807-14807

    • DOI

      10.1038/s41598-022-19085-9

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Protocol for multi-scale light microscopy/electron microscopy neuronal imaging in mouse brain tissue2022

    • Author(s)
      Yamauchi Kenta、Furuta Takahiro、Okamoto Shinichiro、Takahashi Megumu、Koike Masato、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 101508-101508

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101508

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Tissue Clearing Method for Neuronal Imaging from Mesoscopic to Microscopic Scales2022

    • Author(s)
      Yamauchi Kenta、Okamoto Shinichiro、Takahashi Megumu、Koike Masato、Furuta Takahiro、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: NA Issue: 183 Pages: 183-183

    • DOI

      10.3791/63941

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 組織透明化技術を介したマクロスケールからナノスケールへのズームイン2022

    • Author(s)
      日置寛之、山内健太、古田貴寛
    • Journal Title

      OplusE

      Volume: 486 Pages: 371-374

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Multi-scale light microscopy/electron microscopy neuronal imaging from brain to synapse with a tissue clearing method, ScaleSF2022

    • Author(s)
      Furuta Takahiro、Yamauchi Kenta、Okamoto Shinichiro、Takahashi Megumu、Kakuta Soichiro、Ishida Yoko、Takenaka Aya、Yoshida Atsushi、Uchiyama Yasuo、Koike Masato、Isa Kaoru、Isa Tadashi、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 103601-103601

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103601

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exclusive labeling of direct and indirect pathway neurons in the mouse neostriatum by an adeno-associated virus vector with Cre/lox system2021

    • Author(s)
      Okamoto Shinichiro、Yamauchi Kenta、Sohn Jaerin、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Furuta Takahiro、Koike Masato、Fujiyama Fumino、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 100230-100230

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2020.100230

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Overlapping Projections of Neighboring Direct and Indirect Pathway Neostriatal Neurons to Globus Pallidus External Segment2020

    • Author(s)
      Okamoto Shinichiro、Sohn Jaerin、Tanaka Takuma、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Yamauchi Kenta、Koike Masato、Fujiyama Fumino、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 23 Issue: 9 Pages: 101409-101409

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101409

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Preferential arborization of dendrites and axons of parvalbumin- and somatostatin-positive GABAergic neurons within subregions of the mouse claustrum2023

    • Author(s)
      高橋 慧、小林 朋世、水間 温日、岡本 慎一郎、山内 健太、岡本 和樹、小池 正人、渡辺 雅彦、伊佐 正、日置 寛之
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 前脳基底部のコリン作動性およびGABA作動性ニューロン軸索の投射先解析2023

    • Author(s)
      有馬 洋道、岡本 和樹、高橋 慧、山内 健太、田中 良弥、小池 正人、日置 寛之
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノボディをチラミドシグナル増感法により検出する三次元免疫組織化学法の開発2022

    • Author(s)
      山内 健太、星野 希沙良、石田 葉子、小池 正人、日置 寛之
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス前障におけるGABA作動性神経細胞の形態学的解析2022

    • Author(s)
      髙橋 慧、小林 朋世、岡本 慎一郎、山内 健太、岡本 和樹、小池 正人、伊佐 正、日置 寛之,
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス前障におけるGABA作動性神経細胞の形態学的解析2022

    • Author(s)
      髙橋 慧、小林 朋世、水間 温日、岡本 慎一郎、山内 健太、岡本 和樹、小池 正人、渡辺 雅彦、伊佐 正、日置 寛之
    • Organizer
      日本解剖学会第110回関東支部学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanobody-based Three-dimensional Immunohistochemical Detection with a Tyramide Signal Amplification Method, FT-GO.2022

    • Author(s)
      Kenta Yamauchi, Shinichiro Okamoto, Takahiro Furuta, Masato Koike, Hiroyuki Hioki
    • Organizer
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 組織透明化技術を介したマクロレベルからナノレベルへのズームイン法2022

    • Author(s)
      日置寛之、山内健太、古田貴寛
    • Organizer
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The distribution of GABAergic neuron subtypes in the mouse claustrum.2022

    • Author(s)
      Megumu Takahashi, Shinichiro Okamoto, Kenta Yamauchi, Tomoyo Kobayahi, Masato Koik, Tadashi Isa, Hiroyuki Hioki
    • Organizer
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] AAV-PHP.eBベクターによる海馬CA2野特異的遺伝子導入2022

    • Author(s)
      岡本和樹、上窪裕二、山内健太、岡本慎一郎、高橋慧、石田葉子、小池正人、池谷裕二、櫻井隆、日置寛之
    • Organizer
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] FT-GO: a multiplex fluorescent tyramide signal amplification system for histochemical analysis.2021

    • Author(s)
      Kenta Yamauchi, Shinichiro Okamoto, Takahiro Furuta, Masato Koike, Hiroyuki Hioki
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会/CJK第1回国際会議
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 蛍光チラミド増感法の開発とその応用2021

    • Author(s)
      山内健太、岡本慎一郎、古田貴寛、小池正人、日置寛之
    • Organizer
      日本解剖学会第109回関東支部学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Multi-Scale LM/EM Neuronal Imaging from Brain to Synapse with a Tissue Clearing Method2021

    • Author(s)
      Hiroyuki Hioki, Kenta Yamauchi, Takahiro Furuta
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Hippocampal CA2 labeling with an AAV2/PHP.eB vector2021

    • Author(s)
      Kazuki Okamoto, Yuji Kamikubo, Kenta Yamauchi, Shinichiro Okamoto, Megumu Takahashi, Yoko Ishida, Takashi Sakurai, Masato Koike, Yuji Ikegaya, Hiroyuki Hioki
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会/CJK第1回国際会議
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] FT-GO: a Fluorescent Tyramide Signal Amplification System for Cytochemical and Histochemical Analysis.2021

    • Author(s)
      Kenta Yamauchi, Shinichiro Okamoto, Takahiro Furuta, Hiroyuki Hioki
    • Organizer
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] Application of a tissue clearing method for the analysis of dopaminergic axonal projections. In: Experimental Models of Parkinson’s Disease: Methods in Molecular Biology (Ed: Y. Imai)2021

    • Author(s)
      Kenta Yamauchi, Megumu Takahashi, Hiroyuki Hioki
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 組織透明化技術の基礎と実践. 組織細胞化学2021

    • Author(s)
      日置寛之、髙橋慧、山内健太
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      学祭企画
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 組織透明化技術の基本から応用まで:組織細胞化学 20202020

    • Author(s)
      日置寛之、髙橋慧、山内健太
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      学際企画
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi