2021 Fiscal Year Research-status Report
進化動物学的知見からの発生時間軸の種差を応用した聴覚器発生の高時間分解解析
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21K19581
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
細谷 誠 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (30645445)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | コモンマーモセット / 内耳 / 蝸牛 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、胚発生に長時間を要する動物をあえて発生研究に用いて「時間分解能」高く発生現象を観察し、聴覚器である内耳蝸牛における内耳細胞の多様性形成のメカニズムの解明を目指す。胚発生に要する時間の種差は非常に大きいが、現在の分子生物学的な実験では、効率の良さから発生時間の短い動物が好んで使われる。しかし発生に時間を要しないことは、発生過程において一過性の発現パターンを示す遺伝子の挙動の解析や複数のシグナル経路が一部重複して発現していた場合の解析などの際の「時間分解能」の観点からは不利である。すなわち、全体としての観察には効率的であるが、時間的に局所で生じる現象の理解が困難である。近年網羅的な研究が進み特にシングルセル解析を用いた解析は、細胞一つ一つの遺伝子発現パターンを解析することが可能であり「空間的な分解能」の高い内耳遺伝子発現プロファイリングを可能にした。しかし、マウスにおいては、（進化学的な見地からは）極めて短期間に内耳発生のイベントが集中し、たとえ連日の解析を行ったとしても、「時間的な分解能」には限界がある。
本研究は、従来の研究では、認識することさえ困難であった「時間分解能」に注目し、あえて長時間の発生時間を要するモデル動物を発生研究に用いる。ゆっくりとした発生現象を解析することにより時間分解能高く発生現象を解析することが可能である。「時間分解能」高く内耳発生を解析しさらにその知見をもとに内耳細胞の多様性形成のメカニズムを従来研究とは異なる角度から観察しなおす挑戦的な研究である。
今年度はコモンマーモセット蝸牛発生過程の重要なタイムポイント５点において単一細胞RNAシークエンス解析を行った。有毛細胞に一過性に発現する遺伝子の同定を中心に解析をすすめ複数の遺伝子を同定した。
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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
予定通り単一細胞RNAシークエンスを施行することが可能でありデータ解析にまで至ることが可能であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は更なる解析を加え齧歯類との比較も検討を行う予定である。
具体的には、昨年度取得したデータをもとに有毛細胞の他に、支持細胞やラセン神経節細胞、血管条、外側壁の細胞における遺伝子発現パターンの発生過程における変化を確認し、同定された遺伝子においては、免疫組織学的な発現の裏付けを確認する。
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| Causes of Carryover |
一部の解析を次年度に回したため、今年度の解析に必要であった単一細胞RNAシークエンス法の解析費用などが想定よりも低かったため。
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