2020 Fiscal Year Annual Research Report
Neurogenesis and its pathogenesis in the neonatal brain: an integrated understanding using advanced analytical techniques
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20H05700
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
澤本 和延 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90282350)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 伸治 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (00281824)
木村 幸太郎 名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20370116)
財津 桂 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (30700546)
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| Project Period (FY) |
2020-08-31 – 2025-03-31
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| Keywords | 再生医学 / 神経化学 / 脳・神経 / 脳神経疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、生後脳におけるニューロン新生と細胞移動・成熟の過程を、先端分析技術を駆使して大規模・高解像度に研究し、その特徴を明らかにするとともに、脳障害の病態を解明することを目的としている。本年度は以下の研究を実施した。
(1)生後のニューロン新生と細胞移動を支える組織構築の三次元微細形態解析（澤本・木村）:連続ブロック表面走査型電子顕微鏡（SBF-SEM）技術を用いて、幹細胞によるニューロンの産生とニューロン移動の微小環境となる組織の微細構造についての情報を取得するとともに、解析の効率向上のため自動セグメンテーションの検討を開始した。
(2)ニューロン新生・移動を制御する分子のスクリーニング（澤本・財津）: 新生仔期における遺伝子発現の変化を捉えるため、新生仔マウス脳室下帯の細胞集団を用いて、単一細胞網羅的遺伝子発現解析（scRNAseq）を実施するための条件検討を行った。また、探針エレクトロスプレーイオン化タンデム質量分析(PESIMS/MS)を用いて、脳室下帯のメタボローム解析を実施するために必要な技術の検討を開始した。
(3)新生児期のニューロン新生機構と早産による影響（澤本・木村・財津・齋藤):正期産・早産マウスの脳室下帯細胞の微細形態および細胞間の接着関係を、SBF-SEM により解析した。また、相関ネットワーク解析等を用いることで、バルクで得られたメタボローム解析の結果を細胞種ごとの遺伝子変化と紐づける手法を検討した。
(4)新生児期のニューロン新生・移動を調節する分子機構と操作技術の開発(澤本・木村・齋藤):上述した解析で明らかになりつつある分子群の機能を解析する実験系の検討を開始した。培養脳スライス内を移動する細胞を追跡する技術について検討を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
早産と正期産のマウスモデルを用いた実験を開始し、形態・分子レベルの解析方法も順調に確立されつつあるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
正期産および早産マウスにおけるニューロン新生の変化について、さらに詳細に明らかにしていく。特に、早産によって生じる異常を具体的に明らかにすることが重要である。
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[Journal Article] Dysfunction of the proteoglycan Tsukushi causes hydrocephalus through altered neurogenesis in the subventricular zone in mice2021
Author(s)
Ito N, Riyadh MA, Ahmad SAI, Hattori S, Kanemura Y, Kiyonari H, Abe T, Furuta Y, Shinmyo Y, Kaneko N, Hirota Y, Lupo G, Hatakeyama J, Abdulhaleem MFA, Anam MB, Yamaguchi M, Takeo T, Takebayashi H, Takebayashi M, Oike Y, Nakagata N, Shimamura K, Holtzman MJ, Takahashi Y, Guillemot F, Miyakawa T, Sawamoto K, Ohta K
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Journal Title
Sci Transl Med
Volume: 13
Pages: eaay7896
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comprehensive Genetic Analysis of Non-syndromic Autism Spectrum Disorder in Clinical Settings2021
Author(s)
Ohashi K, Fukuhara S, Miyachi T, Asai T, Imaeda M, Goto M, Kurokawa Y, Anzai T, Tsurusaki Y, Miyake N, Matsumoto N, Yamagata T, Saitoh S
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Journal Title
J Autism Dev Disord
Volume: なし
Pages: －
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] 3DeeCellTracker, a deep learning-based pipeline for segmenting and tracking cells in 3D time lapse images2021
Author(s)
Wen, C., Miura, T., Voleti, V., Yamaguchi, K., Tsutsumi, M., Yamamoto, K., Otomo, K., Fujie, Y., Teramoto, T., Ishihara, T., Aoki, K., Nemoto, T., Hillman, E.M.C., Kimura, K.D
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Journal Title
eLife
Volume: 10
Pages: e59187
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Sparse Activity of Hippocampal Adult-Born Neurons during REM Sleep Is Necessary for Memory Consolidation2020
Author(s)
Kumar D, Koyanagi I, Carrier-Ruiz A, Vergara P, Srinivasan S, Sugaya Y, Kasuya M, Yu TS, Vogt KE, Muratani M, Ohnishi T, Singh S, Teixeira CM, Chrasse Y, Naoi T, Wang SH, Nondhalee P, Osman BAH, Kaneko N, Sawamoto K, Kernie SG, Sakurai T, McHugh TJ, Kano M, Yanagisawa M, Sakaguchi M
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Journal Title
Neuron
Volume: 107
Pages: 552-565
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Genome-wide methylation analysis in Silver-Russell syndrome, Temple syndrome, and Prader-Willi syndrome2020
Author(s)
Hara-Isono K, Matsubara K, Fuke T, Yamazawa K, Satou K, Murakami N, Saitoh S, Nakabayashi K, Hata K, Ogata T, Fukami M, Kagami M
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Journal Title
Clin Epigenetics
Volume: 12
Pages: 159
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Two mouse models carrying truncating mutations in Magel2 show distinct phenotypes2020
Author(s)
Ieda D, Negishi Y, Miyamoto T, Johmura Y, Kumamoto N, Kato K, Miyoshi I, Nakanishi M, Ugawa S, Oishi H, Saitoh S
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Journal Title
PLoS One
Volume: 15
Pages: e0237814
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] De novo 2q36.3q37.1 deletion encompassing TRIP12 and NPPC yields distinct phenotypes2020
Author(s)
Kondo Y, Aoyama K, Suzuki H, Hattori A, Hori I, Ito K, Yoshida A, Koroki M, Ueda K, Kosaki K, Saitoh S
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Journal Title
Hum Genome Var
Volume: 7
Pages: 19
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Biallelic VPS35L pathogenic variants cause 3C/Ritscher-Schinzel-like syndrome through dysfunction of retriever complex2020
Author(s)
Kato K, Oka Y, Muramatsu H, Vasilev FF, Otomo T, Oishi H, Kawano Y, Kidokoro H, Nakazawa Y, Ogi T, Takahashi Y, Saitoh S
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Journal Title
J Med Genet
Volume: 57
Pages: 245-253
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 当院でエキソーム解析を実施した小児神経疾患症例の臨床的検討2020
Author(s)
堀いくみ, 宮冬樹, 中島光子, 中村勇治, 家田大輔, 大橋圭, 根岸豊, 服部文子, 安藤直樹, 角田達彦, 才津浩智, 金村米博, 小崎健次郎, 齋藤伸治
Organizer
第62回日本小児神経学会学術集会
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