2022 Fiscal Year Research-status Report
Study on adult hippocampal neurogenesis and its pathology using new techniques for 3-dimensional strucuture analysis
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22K06462
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
石 龍徳 順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (20175417)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市村 浩一郎 順天堂大学, 医学部, 教授 (10343485)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 海馬 / 成体脳ニューロン新生 / 神経幹細胞 / 未熟ニューロン / 微少環境 / PSA-NCAM / 顆粒細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海馬では成体になっても例外的にニューロンの新生が続いている。この成体脳ニューロン 新生は、海馬における生理機能(記憶・学習など)や神経疾患(てんかん、虚血など)に深く関与している。海馬のニューロン新生部位は、歯状回顆粒細胞層の内側に存在し、顆粒細胞層下帯(SGZ)と呼ばれている。ここには、神経幹細胞が存在するとともに、ニューロン新生を支えるための微小環境が存在すると考えられているが、その実態はまだ解明されていない。本研究では、この微少環境の形態的基盤と推測される、神経幹細胞、神経前駆細胞、未熟ニューロンとその周囲の血管、周皮細胞、グリア細胞などが構築する3次元構造を解明することを目的としている。本年度、このような解析のために、三次元解析が可能な収束イオンビーム-走査型電子顕微鏡複合装置(FIB-SEM) を用いる実験について検討したが、FIB-SEM法による解析では、ごく狭い範囲しか観察できず、いくつかの細胞が集まったような広域立体構造を解析するためには、連続超薄切片と走査電子顕微鏡（SEM）を用いたアレイトモブラフィーの方が適していることが明らかになった。現在、研究分担者の市村が、この技術を用いて、腎臓を解析中であり、ある程度この技術が確立したところで、海馬のニューロン新生部位の解析を行う予定である。そこで本年度は、透過電子顕微鏡を用いた免疫電子顕微鏡技術により、ニューロン新生部位の基礎的なデータを収集した。その結果、グリアフィラメントと放射状の突起を持つ神経幹細胞は、未熟ニューロンのマーカーであるPSA-NCAMを発現する複数の新生細胞に囲まれたクラスターを形成することが明らかになった。また、このクラスターには時に毛細血管が隣接していることも明らかになった。今後は、このようなクラスターの３次元構造を解析したいと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
連続断面撮影による三次元解析が可能な収束イオンビーム-走査型電子 顕微鏡複合装置(FIB-SEM)を用いて、ニューロン新生部位の解析を行う予定であったが、解析できる範囲が狭く、いくつかの細胞の相互関係を解析するのが困難であることが判明した。そのため解析法を再検討し、連続超薄切片と走査電子顕微鏡（SEM）を用いたアレイトモブラフィーに変更することを決定した。この変更検討のため、遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
「現在までの進捗状況」で述べたような問題があるので、今後は、広域立体構造解析に適したアレイトモグラフィーによりニューロン新生部位の微少環境について検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
収束イオンビーム-走査型電子顕微鏡複合装置(FIB-SEM)を用いた解析から、アレイトモグラフィーを用いた解析に変更することを検討したために、実験の進行に遅れが生じ、次年度使用額が発生した。この次年度使用額は、抗体の購入などに使用する予定である。
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