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Effects of transient alcohol exposure to the fetus in early pregnancy on brain development

Research Project

Project/Area Number 20K16908
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
Research InstitutionCentral Institute for Experimental Animals

Principal Investigator

YURIMOTO Terumi  公益財団法人実験動物中央研究所, マーモセット医学生物学研究部, 主任 (80806985)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsマーモセット / 非ヒト霊長類 / 脳血流 / FASD / 胎児 / 胎児性アルコールスペクトラム障害 / 胎児脳血流 / 超音波エコー / 胎児発生 / コモンマーモセット / 造影CT撮影 / アルコール
Outline of Research at the Start

妊娠中の母親の飲酒は産仔の中枢神経系機能障害を伴う胎児性アルコールスペクトラム障害(Fetal Alcohol Spectrum Disorders: FASD)を引き起こす。先行研究から、胎児へのアルコール暴露は脳の動脈や、微小毛細血管へ影響することが報告され、中枢神経障害との関連が疑われている。しかし、妊娠発覚前にあたる妊娠初期の一過性の飲酒がその後の胎児の脳発生に与える影響は明らかではない。本研究は超音波、CT、MRIを用いて非ヒト霊長類胎児の脳血管の形態や血流量を解析し、妊娠初期のアルコール暴露が胎生期を通して脳血流に与える影響を解明する。

Outline of Final Research Achievements

During this research period, in order to realize the establishment of a technique for observing fetal cerebral blood flow, we conducted a detailed analysis of fetal three-dimensional structures using contrast-enhanced CT, established a method for observing fetal blood flow using an echo system and measuring blood flow velocity in target blood vessels, and designed a new holding device for fetal MRI imaging in the awake state. In particular, echo blood flow measurements were taken weekly in pregnant marmosets to image the major blood vessels of the brain, thought to be basilar arteries and carotid arteries, and to measure blood flow velocities in pulsed doppler mode. As MRI and MR Angiography of awake marmosets cannot be performed with existing equipment, a new restrainer was designed using a 3D printer during this study period.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

非ヒト霊長類であるマーモセットはマウスよりも薬物の催奇形性の影響がヒトと類似していること、大脳が大きく、発達していることの2点から胎児発達の研究に有用である。本研究は予防の困難な妊娠発覚前の飲酒に焦点を当て、妊娠初期のアルコール暴露が胎児の発達に与える長期的な影響を血液循環の面から理解することを第一の目標にしているが、胎生期の脳血流の測定技術の確立は自閉症や発達障害のような様々な疾患モデルでも使用できる汎用性が高い研究である。そのため、様々な疾病の理解につながる社会的、学術的意義が高い研究である。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Development of a 3D tracking system for multiple marmosets under free-moving conditions2024

    • Author(s)
      Yurimoto Terumi、Kumita Wakako、Sato Kenya、Kikuchi Rika、Oka Gohei、Shibuki Yusuke、Hashimoto Rino、Kamioka Michiko、Hayasegawa Yumi、Yamazaki Eiko、Kurotaki Yoko、Goda Norio、Kitakami Junichi、Fujita Tatsuya、Inoue Takashi、Sasaki Erika
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 7 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-024-05864-9

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 3 AIを用いたマーモセットの行動解析2024

    • Author(s)
      圦本晃海, 佐々木えりか
    • Volume
      42
    • Pages
      940
    • DOI

      10.18958/7431-00002-0001390-00

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  • [Journal Article] Development of a non-invasive novel individual marmoset holder for evaluation by awake functional magnetic resonance brain imaging2023

    • Author(s)
      Seki Fumiko、Yurimoto Terumi、Kamioka Michiko、Inoue Takashi、Komaki Yuji、Iriki Atsushi、Sasaki Erika、Yamazaki Yumiko
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/2023.12.21.572749

    • Related Report
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    • Open Access
  • [Journal Article] The common marmoset in biomedical research: experimental disease models and veterinary management2023

    • Author(s)
      INOUE Takashi、YURIMOTO Terumi、SEKI Fumiko、SATO Kenya、SASAKI Erika
    • Journal Title

      Experimental Animals

      Volume: 72 Issue: 2 Pages: 140-150

    • DOI

      10.1538/expanim.22-0107

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a new 3D tracking system for multiple marmosets under free-moving conditions2022

    • Author(s)
      Yurimoto Terumi、Kumita Wakako、Sato Kenya、Kikuchi Rika、Shibuki Yusuke、Hashimoto Rino、Kamioka Michiko、Hayasegawa Yumi、Yamazaki Eiko、Kurotaki Yoko、Goda Norio、Kitakami Junichi、Fujita Tatsuya、Inoue Takashi、Sasaki Erika
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/2022.03.29.486138

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    • Open Access
  • [Journal Article] Whole blood transfusion in common marmosets: a clinical evaluation2022

    • Author(s)
      YURIMOTO Terumi、MINESHIGE Takayuki、SHINOHARA Haruka、INOUE Takashi、SASAKI Erika
    • Journal Title

      Experimental Animals

      Volume: 71 Issue: 2 Pages: 131-138

    • DOI

      10.1538/expanim.21-0134

    • NAID

      130008118617

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
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  • [Journal Article] Spontaneous pulmonary adenocarcinoma in a common marmoset ( <i>Callithrix jacchus</i> )2021

    • Author(s)
      Mineshige Takayuki、Inoue Takashi、Kawai Kenji、Seki Fumiko、Yurimoto Terumi、Hata Jun‐ichi、Watanabe Kenichi、Kobayashi Yoshiyasu、Sasaki Erika
    • Journal Title

      Journal of Medical Primatology

      Volume: 50 Issue: 6 Pages: 335-338

    • DOI

      10.1111/jmp.12540

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of germ-free common marmosets2021

    • Author(s)
      Inoue Takashi、Okahara Norio、Okahashi Nobuyuki、Sato Kenya、Ueda Masahiro、Atarashi Koji、Isayama Jun、Yoshimasa Aoto、Kawashima Yusuke、Lee Chia-Ying、Ueno Masami、Nozu Ryoko、Kurotaki Yoko、Mineshige Takayuki、Yurimoto Terumi、Itaya Kaori、Honda Kenya、Sasaki Erika .et.al
    • Journal Title

      Reserch Square

      Volume: -

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-428622/v1

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    • Open Access
  • [Journal Article] Optimum Sterilization Methods of Biocompatible Hybrid Material for Artificial Organs2020

    • Author(s)
      Inoue Yusuke、Tashiro Ayaka、Kawase Yukino、Isoyama Takashi、Saito Itsuro、Ono Toshiya、Hara Shintaro、Ishii Kohei、Yurimoto Terumi、Shiraishi Yasuyuki、Yamada Akihiro、Yambe Tomoyuki、Abe Yusuke
    • Journal Title

      Advanced Biomedical Engineering

      Volume: 9 Issue: 0 Pages: 83-92

    • DOI

      10.14326/abe.9.83

    • NAID

      130007843386

    • ISSN
      2187-5219
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 自由行動下のコモンマーモセット家族を対象とした自動行動解析ケージシステ ムの開発2023

    • Author(s)
      圦本晃海
    • Organizer
      第70回日本実験動物学会総会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ホームケージで行うマーモセットの家族を対象とした自動行動解析システムの 開発の現在2023

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      圦本晃海
    • Organizer
      第13回日本マーモセット研究会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ChatGPTと電子カルテを活用した霊長類の獣医学的管理支援ツールの開発の検討2023

    • Author(s)
      圦本晃海
    • Organizer
      第31回サル疾病ワークショップ
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a novel olfactory stimulation fMRI system for common marmosets2023

    • Author(s)
      Terumi Yurimoto
    • Organizer
      2023 Marmoset Bioscience Meeting
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  • [Presentation] Development of a novel olfactory stimulation fMRI system for common marmosets2023

    • Author(s)
      Terumi Yurimoto
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      Neuroscience 2023
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 家族飼育のマーモセットにおける新しい3次元トラッキングシステムの 開発2022

    • Author(s)
      圦本晃海、井上貴史、菊池理加、渋木裕介、早瀬川由美、上岡美智子、橋本りの、山崎栄子、佐藤賢哉、汲田和歌子、佐々木えりか、
    • Organizer
      NEURO2022
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  • [Presentation] 家族飼育マーモセットを対象とした自由行動下での新しい自動行動分析 システムの開発2022

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      圦本晃海、井上貴史、菊池理加、渋木裕介、早瀬川由美、上岡美智子、橋本りの、山崎栄子、佐藤賢哉、汲田和歌子、佐々木えりか:
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      第69回日本実験動物学会総会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Development of a novel automated behavior analysis system for multiple freely-moving marmosets2021

    • Author(s)
      T. Yurimoto: None. T. Inoue: None. W. Kumita: None. K. Sato: None. Y. Kurotaki: None. E. Sasaki
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      Neuroscience 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deep learningを活用した実験動物マーモセットの自動糞便判定システムの開発2021

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      圦本晃海, 井上貴史, 菊池理加, 早瀬川由美, 橋本りの, 上岡美智子, 黒滝陽子, 佐々木えりか
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      第164回日本獣医学会学術集会
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  • [Presentation] 家族飼育マーモセットの自由行動を対象とした新しい行動解析システムの開発2021

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      圦本 晃海、井上 貴史、菊池 理加、早瀬川 由美、上岡 美智子、橋本 りの、山崎 栄子、佐藤 賢哉、汲田 和歌子、佐々木 えりか
    • Organizer
      第11回 日本マーモセット研究会大会
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  • [Presentation] 機械学習を利用したマーモセットの顔画像、音声による個体識別の検討2021

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      圦本晃海, 佐々木絵美、井上貴史、佐々木えりか
    • Organizer
      第10回日本マーモセット研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] AIを活用したマーモセットの新規行動解析装置の開発

    • URL

      https://www.ciea.or.jp/img/topics/pdf/20240221.pdf

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 機能的MRI撮影用の嗅覚刺激装置及び嗅覚分析方法2023

    • Inventor(s)
      圦本晃海
    • Industrial Property Rights Holder
      圦本晃海
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-189994
    • Filing Date
      2023
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 分析支援装置、分析支援方法及びコンピュータープログラム2022

    • Inventor(s)
      圦本晃海、佐々木えりか、井上貴史、入来篤史、山崎由美子
    • Industrial Property Rights Holder
      圦本晃海、佐々木えりか、井上貴史、入来篤史、山崎由美子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-008052
    • Filing Date
      2022
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      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 機能的MRI用ベッド及びこれを備えた機能的MRI用ベッドシステム2021

    • Inventor(s)
      圦本晃海、関布美子、佐々木えりか、井上貴史
    • Industrial Property Rights Holder
      圦本晃海、関布美子、佐々木えりか、井上貴史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-110184
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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