2023 Fiscal Year Annual Research Report
Fate determination of new neurons in the post-stroke brain
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23H02579
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
金子 奈穂子 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (20464571)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | 脳室下帯 / 脳梗塞 / 細胞移動 / アストロサイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新生ニューロンが成熟脳内での高い移動能力を活かして、遠隔地で新たなニューロンの補充・既存のニューロンのサポートにより神経回路の再生を促進するとともに、持続的に新生ニューロンを傷害部に供給するシステムを自ら構築する、新生ニューロンを基軸としたニューロン再生機構を明らかにすることを目指す。今年度は、脳梗塞後の脳内で移動・成熟する脳室下帯由来の新生ニューロン系譜細胞について、長期的な分化・成熟過程と、脳梗塞後の脳内で生じる短期的な遺伝子発現プロファイルの変化について、以下の解析を行なった。
1) 異なった分化段階の細胞が特異的に蛍光タンパク質で標識される遺伝子改変マウスを用いて、中大脳動脈を一過性に閉塞して脳梗塞モデルを作製し、脳梗塞後の脳内における標識細胞の短期・長期的な分布、種類を組織学的に解析した。また、脳梗塞モデルマウスにおいて、２ヶ月以降の脳組織を用いて各種細胞マーカーの免疫染色を行い、標識細胞の形態、分布、分化等を組織学的に解析した。これらの実験を繰り返し、個体データを蓄積して、定着領域別、細胞ソース別に定量的に解析し、比較を行なった。
2) 異なった分化段階の細胞が特異的に蛍光タンパク質で標識される遺伝子改変マウスの脳室下帯細胞を分散し、セルソーターで分取したのち、mRNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いて単一細胞レベルの網羅的遺伝子発現解析を行なった。脳梗塞モデルマウスの脳内で生じる遺伝子発現変化についても、同様の方法でデータを取得し、バイオインフォマティクス解析を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
Single cell RNA sequenceのデータ解析を進めて、本研究の仮説をサポートする結果が得られた。現在さらに詳細な解析を行なっている。
組織学的解析では、実験個体数を増やして長期経過後の脳室下帯由来細胞の分化を定量的に解析し、統計学的に有意な解析結果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Single cell RNA sequenceデータを詳細に調べ、傷害脳内での細胞の運命決定に影響を与える候補因子を探索する。また、候補因子の作用を評価するために、脳室下帯細胞を用いたスクリーニング系を構築する。
傷害脳内での細胞の形態学的・電気生理学的特徴を経時的に解析する。
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[Journal Article] Identification of the growth cone as a probe and driver of neuronal migration in the injured brain2024
Author(s)
Nakajima C, Sawada M, Umeda E, Takagi Y, Nakashima N, Kuboyama K, Kaneko N, Yamamoto S, Nakamura H, Shimada N, Nakamura K, Matsuno K, Uesugi S, Veprek NA, Kullmer F, Nasufovic V, Uchiyama H, Nakada M, Otsuka Y, Ito Y, Herranz-Perez V, Garcia-Verdugo JM, Ohno N, Arndt HD, Trauner D, Tabata Y, Igarashi M, Sawamoto K.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 15
Pages: 1877
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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