Elucidation of in-vivo characteristic of human microglia using microglia humanized mouse.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15899
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: Bijay Parajuli 山梨大学, 大学院総合研究部, 研究員 (00748783)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ヒトミクログリア / ミクログリア移植

Outline of Final Research Achievements

Microglia are the resident immune cells of the brain, and play essential roles in neuronal development, homeostatic function, and neurodegenerative disease. Human microglia are relatively different from mouse microglia. However, most research on human microglia is performed in vitro, which does not accurately represent microglia characteristics under in vivo conditions. To elucidate the in vivo characteristics of human microglia, we developed a simplified method to generate induced pluripotent stem cell-derived human microglia and transplant them into the brain via a transnasal route in immunocompetent mice, in combination with a colony stimulating factor 1 receptor antagonist. We found that human microglia were able to migrate through the cribriform plate to different regions of the brain, proliferate, and become the dominant microglia in a region-specific manner by occupying the vacant niche when exogenous human cytokine is administered, for at least 60days.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ミクログリアは、様々な神経疾患の発症や進行に大きく関係するとして注目されている。しかしこれまでの多くの研究はマウス等げっ歯類ならびにそのミクログリアを用いた研究で、ヒトのミクログリアが実際の脳内でどのような働きをし、どのように疾患や老化を制御しているのかについては明らかになっていない。本研究ではヒトiPS細胞由来ミクログリアをマウス脳への完全非侵襲的移植法の開発した。本研究により、ミクログリアが関係する種々の脳疾患がヒトミクログリアを使ったin vivo研究によって明らかになること、さらにはミクログリア移植による新しい「細胞治療法」が開発されることが期待されます。