2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Glia decoding: deciphering information critical for brain-body interactions |
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| Project/Area Number |
20H05904
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
星野 歩子 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (00819964)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Keywords | エクソソーム / 脳―臓器クロストーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画研究はエクソソームを媒体とした脳-身体コミュニケーションに着目し、グリアエクソソームによる体内環境情報の読み出しおよび脳内エクソソームによる臓器への影響について解析しグリアが司る体内制御デコーディングを明らかにする役割を担う。エクソソームは全ての細胞から産生される30-150nmの微小胞であり、もともと細胞のゴミ処理機構と考えられて来たが、新たな細胞間コミュニケーションツールとしての重要な機能が注目されている。本研究提案では、脳による複合的生体制御をテーマとし、脳とその他の臓器を繋ぐ細胞外微粒子に着目した検討を行う。未知の脳―身体連関の制御シグナルの解明を目指すため、脳・肺・肝臓・脾臓・腎臓・骨髄（免疫細胞）・腸から組織由来の細胞外微粒子を回収し、微粒子のサイズ、産生量、タンパク含有量並びにプロテオミクス解析により含有タンパク質の種類を同定する。さらに、国内１台目となる微粒子タンパク質解析機器ExoViewを用いて各臓器並びに脳内細胞由来エクソソームの性質を明らかにする。
本年においては、正常時に比べて疾患環境下での脳―臓器クロストークの違いについて比較研究を展開するため、マウス末梢血に投与したエクソソームが脳内のどの領域に取り込まれやすいのか、そしてどの細胞が特に取り込むのかについて検討を進めた。脳には脳関門という物質の通り抜けを制限するメッシュの様な関門があり、エクソソームはそこを通り抜けることができること、そしてそれは特定のエクソソーム限定であることがわかった。今後取り込まれやすいエクソソームの特徴を明らかにしていくことを目指す。
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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
超遠心機の購入も済み、サンプル調整が容易になった。エクソソームが末梢血から脳内へ取り込まれることが確認でき、そこには特定の機構があることもわかったので、今後その違いについてなど検討を進めていく状態となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者がこれまでに明らかにしたエクソソームのメカニズムを軸に、正常時および炎症促進時、脳内グリア活性時、また睡眠導入時など様々な体内環境変化に応じたエクソソーム変化を調べていく。そこでまず、上記状態における様々なマウス臓器由来エクソソームを回収しマウス末梢血へ投与し脳内への取り込み及び脳内環境への影響を調べると共に、脳由来エクソソームを回収し臓器への取り込み・影響を解析することを目指す。様々な体内状態のエクソソームをまずは回収し、そのエクソソームのプロテオミクス 解析を進める。また、そのエクソソームをマウス末梢血へ投与することでどの臓器へ取り込まれやすいかなど検討を進める。
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[Journal Article] Extracellular vesicle and particle isolation from human and murine cell lines, tissues, and bodily fluids2020
Author(s)
Bojmar L, Kim HS, Tobias GC, Pelissier Vatter FA, Lucotti S, Gyan KE, Kenific CM, Wan Z, Kim KA, Kim D, Hernandez J, Pascual V, Heaton TE, La Quaglia MP, Kelsen D, Trippett TM, Jones DR, Jarnagin WR, Matei IR, Zhang H, Hoshino A, Lyden D.
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Journal Title
STAR Protocols
Volume: 2
Pages: 100225
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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