生物発光技術を活用した脳細胞内酸素化の可視化と脳保護のための循環管理最適化の探索

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K18319
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 加藤 純悟 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40465018)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩野 智 宮崎大学, キャリアマネジメント推進機構, 講師 (10734832) ; 寅丸 智子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70594612)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2025-03-31
• Keywords: 細胞内酸素化 / 脳血流自動能 / 生物発光 / 非侵襲的可視化

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、酸素依存性発光酵素による標的細胞内の酸素化ダイナミクスを可視化するOxyBLI技術における実験動物（マウス・ラット）での実践的開発にある。これまでにアデノ随伴ウイルスによりラット脳線条体にOxyBLIを発現させ、吸入酸素濃度を変化させるモデルおよび出血性ショックモデルなどで、ニューロン内の酸素化のダイナミクスの非侵襲的可視化に成功した。また、同OxyBLIシステムをノックインさせたマウスにおいても同様のモデルにて、ニューロン内の酸素化のダイナミクスの非侵襲的可視化に成功した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り、ラットおよびマウスにて複数のモデルでの非侵襲的連続的に細胞内酸素化ダイナミクスの可視化に成功している。

Strategy for Future Research Activity

今後はOxyBLIを発現させたラットおよびマウスにおいて、さまざまな前臨床的病態モデルにおけるニューロン内酸素化ダイナミクスの可視化に挑戦する。ノックインマウスにおいて、抑制性ニューロンや心筋細胞、肝細胞など他の標的細胞内にOxyBLIを発現させ、組織・細胞の違いによる各病態での酸素化ダイナミクスの特徴付けを進めていく。さらに、マーモセットにおいても同様の実験を行う。2年計画の最終年度として、これらの知見をまとめ、国際学会での発表や学術論文の投稿を進めていく。

Causes of Carryover

当研究室にあった既存の備品の再活用により、当初の予算より少ない出費で抑えることができたため一部次年度繰越となった。2024年度の実験動物飼育費を補填する形で使用を計画している。