2019 Fiscal Year Research-status Report
収束イオンビーム走査型電子顕微鏡による外有毛細胞損傷における初期構造変化の解明
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18K16857
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
安齋 崇 順天堂大学, 医学部, 助教 (20624852)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 外有毛細胞 / 収束イオンビーム搭載走査型電子顕微鏡 / 内耳 / 難聴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝性難聴をはじめ、加齢性難聴、騒音性難聴などの感音性難聴は外有毛細胞へのストレス負荷から外有毛細胞の不可逆的な変性をきたす。しかしながら病態における初期の外有毛細胞の機能障害の解剖学的生理学的な解明は進んでいない。
本年度は従来２次元でしかとらえられていなかった、外有毛細胞の超微細構造を、収束イオンビーム搭載走査型電子顕微鏡（FIB/SEM）を用いて得られた連続断面画像をもとに３次元構築することによる可視化することを試みた。具体的にはC57BL/6J系マウス約3週齢を用いて、聴性脳幹反応(ABR)を測定し、聴力が正常であることを確認したマウスを正常蝸牛モデルとして使用した。マウスから取り出した蝸牛をエポン樹脂に包埋したブロックから蝸牛感覚上皮の水平断を作成し、収束イオンビーム搭載走査型電子顕微鏡（FIB/SEM）を用いて
外有毛細胞を20nm間隔のFIBによる断面加工を行い、走査型電顕(SEM)を繰り返すことにより外有毛細胞全体の連続画像（約400枚、計8μm厚）を得た。
これらのSEMの連続画像からsubsurface cisternaeや細胞膜のデジタル描写によるトレース画像を作成。画像処理ソフトであるAmiraによりグラフィック化し、細胞全体のCSの立体構築及び細胞膜も同様に立体構築し細胞側壁構造全体を立体的に可視化することを試みた。現在はsubsurface cisternaeの立体構造の構築は実現できた。
今後画像データの精度を高め、数値化することによって病理モデルとの比較を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
FIB/SEMの検体作成に予算を大きく組んでいたが、コロナウイルス感染症の対策により実験棟の使用が制限されたため、FIB/SEMの検体作成を行うことが出来なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は外有毛細胞のsubsurface cisternaeの立体構造の構築は実現できた。今後は画像データの精度を上げる事、細胞内の他の器官についても立体構築を行っていく予定である。そのために実験棟の運営が通常通りになり次第、FIB/SEMの検体作成を進める。
最終的には画像を数値化し、病態モデルマウスと比較し新たな外有毛細胞への障害の指標を作成する。
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| Causes of Carryover |
消耗品などを昨年度までの購入品で残余した物品を使用した。本年度の予算はFIB-SEMの検体作成に予算を大きく組んでいたが、コロナウイルス流行により実験棟の使用が制限され、FIB-SEMの検体作成を行うことが出来なかったため、物品費の使用がなかった。今年度は実験棟が通常運用になり次第、研究協力者に協力を得ながらFIB-SEMの作成を加速させる。
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[Journal Article] Generation of the induced pluripotent stem cell (hiPSC) line (JUFMDOi004-A) from a patient with hearing loss carrying GJB2 (p.V37I) mutation.2019
Author(s)
Fukunaga I, Shiga T, Chen C, Oe Y, Danzaki K, Ohta S, Matsuoka R1, Anzai T, Hibiya-Motegi R, Tajima S, Ikeda K, Akamatsu W, Kamiya K.
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Journal Title
Stem Cell Research
Volume: 43
Pages: 0-1
DOI
Peer Reviewed / Open Access
