Analysis of helminthic larval migration dynamics using in vivo imaging with magnetic nanoparticles

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06995
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49040:Parasitology-related
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: Yoshida Ayako 宮崎大学, 農学部, 教授 (20343486)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 裕之 宮崎大学, 農学部, 准教授 (20545404) ; 丸山 治彦 宮崎大学, 医学部, 教授 (90229625)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 寄生線虫 / ナノビーズ / 体内移行 / RNAseq

Outline of Final Research Achievements

A labeling technique using fluorescent-labeled nanobeads was established for parasitic nematode larvae, third-stage larvae (L3) of Ascaris suum and Strongyloides ratti, without the need for genetic recombination technology. Furthermore, to elucidate the determining factors of tissue migration routes in S. ratti larvae, RNAseq was conducted using infectious L3, L3 migrated to the nasofrontal area, and L3 migrated to the lungs. Analysis of the gene expression patterns in each L3 identified 44 genes suggested to be relevant to the determination of the larval migration route. Further studies will be necessary to investigate the effect of these candidate genes on larval migration routes by modifying gene expression using techniques such as RNAi.

Free Research Field

寄生虫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

寄生性蠕虫類は多細胞生物であるため組換体の作出が困難で、動物宿主への感染が生活環の維持に必須なことから組換体の株化にも大きな労力が必要となる。本研究で確立したナノ粒子を用いた寄生線虫幼虫の標識技術は、遺伝子を組み替えることなく比較的長期間幼虫を蛍光標識することを可能とすることから、宿主体内での寄生現象の解析に大きく貢献する新しい技術であると言える。また、ネズミ糞線虫の発現遺伝子解析により得られたデータの解析が進み、線虫類幼虫の体内移行における組織親和性決定因子が明らかとなれば、寄生虫の体内移行という生命現象の解明や寄生虫症の病態形成メカニズムの解明につながる新しい知見が得られると期待される。