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Anatomical and functional analysis in the drainage system of cerebrospinal fluid in pig and rabbit.

Research Project

Project/Area Number 20K16106
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 48010:Anatomy-related
Research InstitutionUniversity of Fukui (2022)
University of Yamanashi (2020-2021)

Principal Investigator

Kutomi Osamu  福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (60773728)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords脳脊髄液 / くも膜顆粒 / リンパ管内皮細胞 / リンパ系 / 超微細形態解析 / 脳髄膜 / 中枢神経系リンパ系 / 髄膜リンパ管 / トレーサー実験 / ブタ・ウサギ
Outline of Research at the Start

脳脊髄液(cerebrospinal fluid:CSF)は、中枢神経系の恒常性維持に必須の成分であることが知られている。CSFが中枢神経系から末梢組織へ吸収される経路については、これまでにいくつかの仮説が提唱されているものの、どの吸収路が生理的に機能しているかは不明なままである。本研究では、解剖学的・生理学的・発生学的にヒトと共通点が多いブタ、ウサギを用いて、CSF吸収路とされる各組織の形態・機能を解析するとともに、新たなCSF吸収路の探索を行うことで、CSF吸収路の全貌解明を目指す。本研究の発展は、中枢神経系における様々な疾患の予防や治療にも新たな視点や標的を提示するものと期待される。

Outline of Final Research Achievements

Cerebrospinal fluid (CSF) is essential for maintenance of homeostasis in central nervous system. Although cranial arachnoid granulations (CAGs) have long been thought to function as a CSF drainage pathway from subarachnoid space (SAS) into venous sinus, their detailed morphological characteristics are still unclear. In this study, we performed ultrastructural analysis of human CAGs collected from clinical specimens. We revealed that components of lymphatic endothelial cells express in human CAGs and a gap region in the cerebral dura mater around the CAGs connecting the SAS and venous sinus.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

最近の研究により、髄膜リンパ管や脳皮質の血管周囲腔(glymphatic system)など、中枢神経系のリンパ系がCSF経路を担うという説が主流になりつつある。このような背景のなか、上記の研究成果は、くも膜顆粒もリンパ系としてCSF吸収に機能する可能性を示唆するものである。また、本研究で観察されたヒトくも膜顆粒の形態的特徴は、以前に我々がブタ脳髄膜で見出した形態的特徴と類似していることから、この形態は進化的に保存されている可能性が示された。さらに本研究で得られた知見は、水頭症や脳脊髄液漏出症など、CSF循環機構の破綻と関連する疾患の発症機序の理解や診断/治療の応用にもつながると期待される。

Report

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

    (12 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Depletion of Ift88 in thymic epithelial cells affects thymic synapse and T-cell differentiation in aged mice2022

    • Author(s)
      Kutomi Osamu、Nonaka Shigenori、Hozumi Katsuto、Takeda Sen
    • Journal Title

      Anatomical Science International

      Volume: 97 Issue: 4 Pages: 409

    • DOI

      10.1007/s12565-022-00663-w

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of lymphatic endothelium in cranial arachnoid granulation-like dural gap2020

    • Author(s)
      Osamu Kutomi, Sen Takeda
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 69 Issue: 6 Pages: 391

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfaa038

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脳髄膜の形態解析による脳脊髄液の循環機構の研究2022

    • Author(s)
      久冨 理、竹田 扇
    • Organizer
      第78回日本顕微鏡学会学術講演会・論文賞授賞講演
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳髄膜の形態解析による脳脊髄液の循環機構の研究2022

    • Author(s)
      久冨理、竹田扇
    • Organizer
      第78回日本顕微鏡学会学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Towards Understanding the Role of Cilia in the Immune System2022

    • Author(s)
      Sen Takeda, Osamu Kutomi
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 胸腺上皮細胞の一次繊毛欠損が及ぼす末梢免疫反応への影響2022

    • Author(s)
      福島暸、久冨理、岩野智彦、近藤哲夫、竹田扇
    • 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] 原生生物の行動変化に関わる繊毛運動の制御機構の研究2021

    • Author(s)
      久冨理
    • Organizer
      第54回日本原生生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Regulatory role of thymic epithelial primary cilia on the T cell development.2021

    • Author(s)
      久冨 理*, 野中 茂紀, 竹田 扇
    • Organizer
      第126回日本解剖学会/第98回日本生理学会合同大会(オンライン)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] くも膜顆粒はリンパ管の特徴を持つ2020

    • Author(s)
      久冨 理*, 竹田 扇
    • Organizer
      日本解剖学会 第80回中部支部学術集会(誌上開催)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 脳脊髄液の循環における中枢神経系のリンパ系2020

    • Author(s)
      久冨 理*
    • Organizer
      第38回山梨神経科学研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] reserachmap

    • URL

      https://researchmap.jp/okutomi

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] Researchmap(久冨 理)

    • URL

      https://researchmap.jp/okutomi

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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

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