2018 Fiscal Year Research-status Report
4D developmental mechanism for different morphology in each brain region
| Project/Area Number |
16K07426
|
|---|
| Research Institution | Keio University |
|---|
Principal Investigator |
堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (80407147)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | ３Dイメージング / カタユウレイボヤ / 神経管形成 / Ca2＋イメージング / 時計遺伝子 / シンギュラリティ / 透明生物学 / ホヤ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
脳は一本の管から生じる。発生後間もない胎児は神経管の前方が膨らみ、前脳胞、中脳胞、菱脳胞といった基本的な脳部位の原型を形成する。遺伝子発現による区画決定が明らかにされても、このような脳の“形作り”には解明すべき点が多い。そこで申請者は細胞レベルの定量的な解析が個体まるごと用いて可能であるホヤに注目し、そもそも連続性を保った一本の管が、脳部位ごとに形の違いを生み出すしくみを解明することを研究の目的とした。神経管形成過程において神経板期から一部の神経板系譜の細胞においてカルシウムイオン濃度が振動する細胞が観察された（Akahoshi et al., 2017）。神経管形成における形態形成過程に関与している可能性があるためこのカルシウムイオン振動する細胞の数、位置、系譜を明らかにすることを試みた。核局在GCaMPを用いることによりわずか1対の背側運動神経節細胞であることがわかった。細胞系譜をあきらかにするため、Kaede蛍光タンパク質を神経管細胞系譜で発現するホヤ幼生を作成したが異常発生率が高く現在のところライブイメージングで細胞系譜をあきらかにすることはできていないものの、このカルシウム振動細胞の細胞体の大きさが周辺の細胞より大きいこと、神経管の側方に少しずれて位置するといった解剖学的特徴（Nakamura et al., 2012）より、A10.64系譜である可能性が高い。現在neurogeninプロモータを用いて再度Kaedeを用いたライブイメージングを試みている。神経管形成における形態形成過程とカルシウムイオン濃度上昇との関係を明ら
かにするために、より透明なホヤであるザラボヤを用いたイメージングを行った。その結果、カタユウレイボヤを用いたよりもより深い位置にある神経管細胞のカルシウムイメージングも行うことができた。得られたデータを解剖学的情報と照らし合わせる必要がある。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
SPIM顕微鏡や３CCDカメラで撮影した画像データが膨大であるため後処理と解析に時間を要し、また画像処理を行う計算機が故障してしまい、処理の遅い代替機で解析しているため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
神経管細胞のカルシウムイメージングを行うことができたので、得られたカルシウムイメージングデータを神経管細胞の3次元解剖情報上にマッピングすることにより、神経接続と機能的相関との関係を照らし合わせたい。
|
| Causes of Carryover |
SPIM顕微鏡や３CCDカメラで撮影した画像データが膨大であるため後処理と解析に時間を要し、また画像処理を行う計算機が故障してしまい、処理の遅い代替機で解析しているため研究遂行に想定以上に時間を要した。論文作成および研究成果発表に用いる。
|
