2018 Fiscal Year Annual Research Report
Identification and characterization of brain disorder-related singularity cells by whole-brain imaging
| Project Area | Singularity biology |
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| Project/Area Number |
18H05416
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
橋本 均 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (30240849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中澤 敬信 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (00447335)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | シンギュラリティ / 全脳 / イメージング / iPS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精神疾患等の脳疾患は、脳の少数の細胞群の活動異常の蓄積に環境要因等が加わるという、シンギュラリティ現象の破綻により引き起こされるが、少数の脳細胞群の機能異常がどのように起点となり、脳の広い領域に影響をあたえ、個体の精神・行動パターンを変化させるのかという本質的な疑問は未解決である。また、脳の動作原理を明らかにするためには、個々の神経細胞の機能と同時に広範な脳領域の神経細胞の機能連関を時空間的にかつ詳細に計測・解析する必要があるが、既存の研究手法では両立可能な空間と時間の分解能が限られており、脳疾患の時空間的な分子基盤の解析は未開拓である。そこで本研究では以下の項目を目的とする。① 複数時間窓の細胞活動等を検出する標識法を併用して組織全細胞多元軸描出系を開発し、シンギュラリティ現象を理解するための膨大な数の単一細胞を包括的に観察・解析する方法論を確立する。② 脳疾患における単一レベル細胞の機能異常を時空間的に解析し、精神疾患等の脳疾患に関わるシンギュラリティ現象を生み出す分子基盤およびその生物学的な役割を解明する。③ 脳疾患に関わるシンギュラリティ現象を時空間的に操作・制御し、脳疾患の新規治療法を提案する。④ 時空間的なシンギュラリティ現象に基づく脳の動作原理を解明する。
本年度は、シンギュラリティ現象を理解するための膨大な数の単一細胞を包括的に観察・解析する方法論を確立することを目的に、単一細胞トランスクリプトーム解析のための基盤技術、複数神経細胞種の神経活動レポーターマウス、および脳疾患に関わるシンギュラリティ現象を時空間的に操作・制御する技術を開発した。また、シンギュラリティ細胞や脳疾患の起点の解析のためにiPS細胞関連の基盤技術を開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シンギュラリティ現象を理解するための基盤技術の開発、および精神疾患等の脳疾患に関わるシンギュラリティ現象を解明するためにストレスや精神疾患に関わるシンギュラリティ候補細胞の同定に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、シンギュラリティ現象の解析のための基盤技術開発を行うとともに、精神疾患などの脳疾患に関わるシンギュラリティ現象の分子基盤を明らかにする。具体的には以下の計画を実施する。①脳高次機能や脳疾患に関わるシンギュラリティ細胞の分取と解析 ②脳高次機能や脳疾患に関わるマウス脳のシンギュラリティ細胞の特性解析のための基盤技術開発③脳高次機能や脳疾患に関わるシンギュラリティ細胞の活動操作④iPS細胞技術を用いたシンギュラリティ細胞や脳疾患の起点の解析
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