Modeling mesial temporal lobe epilepsy using hippocampal organoids

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K15659
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Sakaguchi Hideya 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (30779153)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 神経オルガノイド / 海馬オルガノイド / カルシウムイメージング

Outline of Final Research Achievements

We first aimed to create disease modeling, but through the progress, we found the evaluation of gliogenesis from dissociated hippocampal organoid was feasible, thus, we focused on the topic to establish functional analysis of dissociated neural organoids.
Throung live imaging of dissociated hippocampal organoids, gliogenesis started from 3days after dissociation and came to the peak around day7 after dissociation. The calcium imaging revealed the individual sparse activities started around 2 weeks after dissociation, and partial synchronized activities was found at 4weeks after dissociation. The immunohistochemistry revealed that the generated glia cells expressed GFAP/S100 beta/vimentin, which are known as astrocyte markers, suggesting the generation of hippocampal astrocytes from organoids.

Free Research Field

幹細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海馬オルガノイドによってヒト細胞由来の海馬組織を創ることが可能になったが、そこから得られる細胞の組成にグリア細胞が含まれていることはこれまで十分には示せていなかったが、本研究成果でその足場を固めることができた。神経組織は神経細胞とグリア細胞からなり、これまでグリア細胞の機能にはあまり注目が集まらなかったが、近年、ただの支持組織ではなく栄養の供給やシグナル伝達の仲介など、積極的な機能をグリア細胞が持つことが示唆されている。これをヒトのモデルで示すことができれば、ヒトグリア細胞における病態評価といった、これまでにできなかった疾患研究が可能となるため学術的・社会的意義は大きいと考える。