2020 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 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (00447335)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | シンギュラリティ細胞 / シンギュラリティ現象 / 脳疾患 / 高精細組織全細胞イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精神疾患等の脳疾患は、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可能性が考えられるが、少数の細胞群の機能異常がどのように脳の広い領域に影響をあたえ、個体の精神活動を変化させるのかは不明である。これらの課題に取り組むため、本年度は以下の研究を実施した。
1. 疾患モデルマウスのシンギュラリティ細胞の特性解析
これまで自閉スペクトラム症患者から同定したPOGZ de novo点変異を導入したマウスの全体状皮質のごくわずかな神経細胞群(シンギュラリティ候補細胞)の過剰は活性化が社会行動異常と関連することを見出している。本年度は、そのシンギュラリティ候補細胞の特性評価のため、オキシトシンを用いた薬理学的実験を実施した。その結果、シンギュラリティ候補細胞の過剰な活性化がオキシトシンにより抑制されることを明らかにした。また、同点変異を有する患者から樹立したiPS細胞由来分化神経細胞の網羅的な遺伝子発現解析・CｈIP解析等を実施し、POGZによる直接的な制御分子を複数同定した。
2. シンギュラリティ細胞や脳疾患の起点の解析のための基盤技術開発
全脳イメージングによりシンギュラリティ現象の起点となる候補細胞を捉えるための基盤技術を開発している。本年度は、全脳イメージング装置FASTの高速・高精細化に向けた位置精度向上や脳内の関心領域ROIの決定方法の自動化などについて、様々な条件を検討た。また脳内の少数のシンギュラリティ候補細胞だけを蛍光標識するツール開発に向け、タモキシフェン誘導型Creおよびtetシステムを組み合わせたアデノ随伴ウイルスベクターを構築することに成功した。
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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
疾患の症状の起点となるシンギュラリティ候補細胞の分子特性まで明らかに出来たことに加え、基盤技術の開発が順調に進んでいるため
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、疾患モデルマウスのシンギュラリティ細胞の特性解析および、シンギュラリティ細胞や脳疾患の起点の解析のための基盤技術を開発する。
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