2022 Fiscal Year Research-status Report
脳内老化細胞の1細胞糖鎖解析による新規細胞表面マーカーの探索と糖鎖機能の解明
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22K15660
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
小高 陽樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40831243)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 老化細胞 / 中枢神経系 / 糖鎖 / 1細胞解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、老化に伴う身体機能の低下には、老化に伴い各組織中に出現する老化細胞が関与していることが明らかとなり、抗老化医療の新たなターゲットとして注目されている。特に細胞の外周を覆うように存在する糖鎖は、医薬品によるアクセスが容易なため有望な創薬ターゲットである。培養細胞の老化モデル系では、細胞老化に伴う細胞表面糖鎖の性状変化が報告されている。一方で、生体組織中の老化細胞はその存在比率の低さのため、バルクでの解析が難しく、培養細胞の老化モデル系で見られるような糖鎖変化が、生体中の老化細胞の糖鎖変化を正しく反映できているのか不明である。本研究では、我々の報告した1細胞糖鎖・RNAシークエンス法（scGR-seq）（Minoshima F, Ozaki H, Odaka H, Tateno H. iScience. 2021）により単一細胞のRNA情報と糖鎖情報を取得することで、これまで不明だった脳組織中に存在する老化細胞の糖鎖変化を明らかにする。さらに、生体中の糖鎖変化を指標として培養細胞の老化モデル系を構築することで、生体の細胞老化を模したモデル系の構築を目指す。こうした細胞モデルを利用し、糖鎖と細胞表現型の解析を行うことで、細胞老化による糖鎖変化が持つ生理的役割についてより深い洞察を得ることが期待できる。
これまでに、動物実験の実施に伴う倫理審査の申請を行い、scGR-seq実験実施のための準備態勢を整えた。また、iPS細胞由来神経前駆細胞（NPC）を利用してCDK1阻害とp53発現誘導による細胞老化の誘導を試みたが、この手法ではNPCに細胞老化を誘導することはできなかった。
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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
本年度は、動物実験の実施に伴う倫理審査の申請を行い、scGR-seq実験実施のための準備態勢を整えた。また、ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞（NPC）を利用してCDK1阻害とp53発現誘導による細胞老化の誘導を試みたが、この手法では、NPCに細胞老化を誘導することはできなかった。細胞老化誘導については、さらなる検証が必要であるものの、来年度以降のscGR-seqに向けての準備は完了したことから、おおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、老齢マウス脳の細胞解離法を検討し、scGR-seqを実施する。さらに、得られたトランスクリプトームデータから老化細胞を同定し、老化細胞に特徴的な糖鎖プロファイルを抽出する。また、NPCの老化誘導についても酸化ストレス負荷や継代ストレスなどの手法を検討する。
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| Causes of Carryover |
今年度中は、マウスを使った実験を行わなかったため、マウス購入費を次年度に繰り越した。
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