Optogenetics for evaluation of neuroglial network system

• Project/Area Number: 21K16637
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 梅林 大督 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90635575)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: チャネルロドプシン / ハロロドプシン / 神経幹細胞 / ES細胞 / オプトジェネティクス / ニューログリアルネットワーク / 神経再生

Outline of Research at the Start

神経幹細胞移植における神経再生には、①移植細胞自体が機能すること、②神経系細胞間の相互的なニューログリアルネットワークによる移植細胞以外の影響が綿密に関係する。しかし、実際のネットワークがどれほど貢献しているのかについては明らかにされてはいない。本研究では、光刺激感受性遺伝子を導入した神経幹細胞を、ニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイトのそれぞれの前駆細胞まで分化してから移植して、それぞれのニューログリアルネットワークにおける役割を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

先行事業で光感受性遺伝子であるChR2遺伝子およびeNpHR3.0遺伝子導入神経幹細胞の作成にて、eNpHR3.0遺伝子導入神経幹細胞は作成されたが、遺伝子導入ができなかったChR2遺伝子については、2種類の新規プラスミドを購入し、ウイルスベクターの作成を継続している。
ES細胞から作成したdifinitive nerusosphereについては多量の培養を行いウイルス導入の準備は完了した。
マススの脳損傷及び脊髄損傷モデルを確立して、テレオプトのプローベ型光作動装置およびカニューレ型光差動装置の動作確認を行い、マウスへの埋込をすすめている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ChR2遺伝子の遺伝子導入に時間を要している

Strategy for Future Research Activity

培養の数を増やして、遺伝子導入細胞の確立を促進する。