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2021 Fiscal Year Annual Research Report

ヒト脳組織特異的染色による先進的3D神経病理学の確立

Research Project

Project/Area Number 18H02105
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

田井中 一貴  新潟大学, 脳研究所, 教授 (80506113)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords透明化 / 3Dイメージング / 神経病理 / ケミカルプローブ
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、組織透明化に適した種々の染色手法を確立することで、次世代の3次元神経病理学を実現することを目的としている。特異的染色技術による3次元神経病理学を確立するためのアプローチとして、免疫組織化学的染色法と低分子蛍光プローブによる染色手法が挙げられる。後者は抗体に比べて拡散係数も高く、有機合成化学による機能化も容易であることから、比較的大きなヒト脳組織への拡張性が期待できる。しかしながら、現在までに開発された全ての透明化手法において、蛍光プローブの応用性は極めて限定的であり、未だに核染色剤や一部の蛍光色素しか適用できていない。以下にヒト組織と蛍光プローブの課題を示す。
課題1:現行の透明化手法で生じるヒト脳組織の褐変による低い可視光透過率
課題2:リポフスチンや残留血液などによる広い波長領域における強度の自家蛍光
課題3:透明化処理中の屈折率調整過程における蛍光プローブの解離
課題4:透明化処理過程により蛍光プローブの染色パターンが劇的に変化
これまでに課題1・2を克服した新規透明化プロトコールを開発した。また、課題3・4の克服に取り組み、透明化条件において特異的な染色パターンを示す蛍光プローブの染色プロファイリングを実施した。屈折率調整による染色色素の解離を防止するために、染色後にホルマリンによる追加固定が可能なアミノ基を有する蛍光色素のスクリーニングを行った結果、神経細胞の胞体や残留血液成分、軸索、老人斑などに特異的なケミカルプローブの探索に成功した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Spatiotemporal dynamics of clonal selection and diversification in normal endometrial epithelium.2022

    • Author(s)
      Yamaguchi M, Nakaoka H, Suda K, Yoshihara K, Ishiguro T, Yachida N, Saito K, Ueda H, Sugino K, Mori Y, Yamawaki K, Tamura R, Revathidevi S, Motoyama T, Tainaka K, Verhaak RGW, Inoue I, Enomoto T.
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 13 Pages: 943

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28568-2.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanical load regulates bone growth via periosteal Osteocrin.2021

    • Author(s)
      Watanabe-Takano H, Ochi H, Chiba A, Matsuo A, Kanai Y, Fukuhara S, Ito N, Sako K, Miyazaki T, Tainaka K, Harada I, Sato S, Sawada Y, Minamino N, Takeda S, Ueda HR, Yasoda A, Mochizuki N.
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 36 Pages: 109380

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109380.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Using a new three-dimensional CUBIC tissue-clearing method to examine the brain during experimental cerebral malaria.2021

    • Author(s)
      Matsuo-Dapaah J, Lee MSJ, Ishii KJ, Tainaka K, Coban C.
    • Journal Title

      Int Immunol.

      Volume: 33 Pages: 587-594

    • DOI

      10.1093/intimm/dxab060.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 組織透明化の化学的アプローチ2021

    • Author(s)
      田井中一貴
    • Organizer
      ISNAC2021_若手フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 生体組織透明化技術CUBICによる包括的3Dイメージング技術2021

    • Author(s)
      田井中一貴
    • Organizer
      第757回 新潟医学会例会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 組織透明化・3Dイメージング技術による3次元神経病理学2021

    • Author(s)
      田井中一貴
    • Organizer
      2021年度 生理研研究会 機能的神経回路の構築と動作を支える分子細胞基盤
    • Invited
  • [Presentation] ヒト脳組織透明化・3Dイメージングによる3次元神経病理学2021

    • Author(s)
      田井中一貴
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会・企画シンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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