2021 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of neuroprotective actions of astrocytes in the inflammatory tissues during cerebral infarction
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18K14915
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
関谷 敬 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (40511374)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 脳梗塞 / アストロサイト / 視覚野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳梗塞は、神経細胞を中心とした、脳内の様々な細胞が関わる複雑な病態である。これまで、神経細胞死を中心として研究が進められてきたが、近年、アストロサイトなどの各種のグリア細胞や、脳血管を構成する細胞種なども、その病態に大きく関与することが指摘されている。本研究ではこれまでに、脳梗塞後の病態におけるアストロサイトの神経保護作用に注目して、さまざまな解析方法の確立に取り組んだ。梗塞後の梗塞巣拡大を忠実に再現するための脳梗塞のマウスモデルの確立や、アストロサイトや神経細胞などの活動を長期にわたり可視化するカルシウムイメージング法の実現に加え、アストロサイトや神経細胞において、非常に強力な細胞外シグナルを伝達するATPのin vivoでの可視化法の開発にも取り組んだ。In vivoにおけるATPのイメージングについては、脳梗塞後の異常神経活動を模したCortical Spreading Depressionにおける細胞外ATP動態の可視化を実現し、論文として発表している。
当該年度では、アストロサイトや神経細胞の活動をより詳細に評価するため、視覚野および高次視覚野における活動をとらえることを目的とし、新しいカルシウムイメージング顕微鏡法の開発に取り組んだ。これにより、これまでの顕微鏡ではとらえることができなかった広範囲の細胞活動を、１細胞レベルの高い解像度にて捉えることを実現した。これらのイメージング技術を用いて、脳梗塞後の炎症過程において、アストロサイトと神経細胞の相互採用を解明し、脳梗塞の病態解明につなげたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
アストロサイトと神経細胞の活動を視覚野および高次視覚野において、高解像度かつ広範囲に可視化することに成功し、神経活動が表現する情報をとらえることが可能になった。また同時に、アストロサイトも非常に特異的な活動パターンを持つことも捉えることができたため、神経細胞とアストロサイトの相互作用の解析において重要な進展が得られた。また、アストロサイトと神経細胞の間で作用する強力な細胞外伝達物質であるATPのイメージング法について、技術的な面に注目した論文も発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、延長申請した際の研究計画に基づき、研究を進める。特に、視覚野におけるアストロサイトと神経細胞との相互作用を、アストロサイトと神経細胞の活動の時空間動態に注目しながら解析を進める。
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| Causes of Carryover |
コロナウィルス感染症拡大に伴い、動物飼育計画に変更が出たため、一部実験を来年度に先送りした。今年度は、これらの実験にも取り組む計画である。
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