2021 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the fluid structure and ciliary motion in the brain ventricle of hydrocephalus mice
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18K12029
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| Research Institution | Aichi University of Education |
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Principal Investigator |
上野 裕則 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (70518240)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 水頭症 / 脳室 / 繊毛 / ダイニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は脳の繊毛内における内腕ダイニンの発現解析と脳室繊毛のクライオ電子顕微鏡法による3次元構造解析の条件について検討を行った。内腕ダイニンの遺伝子は10種類存在することがわかっているが、本研究ではDynein axonemal heavy chain (DNAH)1、DNAH3、DNAH6、DNAH10、DNAH12、DNAH14の遺伝子について、野生型マウスと水頭症を発症するDpcdノックアウトマウスの脳における遺伝子の発現量を定量PCR法により解析した。その結果、DNAH1と他の2つの内腕ダイニン遺伝子について、脳での発現量の減少が確認された。このことから、これらの遺伝子が繊毛運動による脳脊髄液の脳室内の循環に関わっている可能性が示唆された。また、遺伝子発現レベルで増減の認められた内腕ダイニンに関しては、免疫染色法により繊毛を染色し、その発現の程度を蛍光強度によって解析した。また、クライオ電子顕微鏡法によって脳の繊毛の3次元構造を明らかにするため、繊毛の単離方法の検討を行った。繊毛の単離には物理的な力を加えて単離する事によってある程度繊毛を回収することが出来たが、脳組織のコンタミネーションも依然として存在しているため、改善が必要であることが分かった。また、神戸大学との共同研究では、コンピューターシミュレーションによって、脳室内の髄液の流れを解析した。その結果、側脳室と第３脳室を繋ぐモンロー孔付近の流れが側脳室の膨張に関与している可能性があり、今後はモンロー孔付近の繊毛運動にも着目し研究を進める必要がある事を見い出すことが出来た。
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