2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25282250
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
水谷 隆太 東海大学, 工学部, 教授 (70272482)
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2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 神経回路 / マイクロトモグラフィ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト脳の神経回路は、無数の神経細胞から構成されている。様々な精神疾患は、この神経回路の変化が原因である。ヒト脳の神経回路を健常例と疾患例で解析・比較すれば、疾患に特徴的な回路を明らかにできる。
研究代表者は、これまでヒト脳神経回路を解析する研究を進めてきた。既に、Ｘ線マイクロトモグラフィ法を用いて、ヒト脳の神経回路が決定できることを報告している。本課題では、この方法を健常例および疾患例のヒト脳組織に適用し、神経回路を解析・比較することを目的とする。精神疾患に伴う回路変化を明らかにできれば、発症機構に基づいて治療法を確立するための重要な一歩となる。
神経回路の解析を進めるにあたっては、複数症例のヒト脳組織検体を重元素で標識して回路解析に適した均一かつ精細な三次元像を得ることが、重要である。そこで本年度は、主に疾患例を対象としてヒト脳組織の三次元解析像を得るため、測定実験を進めるとともに、複数の症例でネットワーク構造の解析を行うことを目標とした。それぞれの測定検体については、放射光施設でマイクロトモグラフィ測定を行ってX線像を得て、昨年度までに整備してきた計算機環境等を適用することで、迅速に構造解析を行うことができた。
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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、複数の疾患例での測定検体の準備と、放射光施設でのマイクロトモグラフィ実験を行うことを目標とした。また、得られたX線像を再構成計算により三次元像に変換し、そのネットワーク構造を解析することを目指した。これらはいずれも達成できており、今後の他の検体にも適用可能な方法として確立しつつある。従って、今年度得られた結果は、研究の見通しを得るという観点でも重要な成果と考えている。また、各種の実験においては、これまでのヒト検体の取り扱いや、計算機設備を生かすことで、効率的に研究を進めることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究ではヒト検体を対象として、三次元構造の解析を行う。ヒト組織を研究で用いることに関しては、関連する医療機関・研究機関での臨床研究等に関する倫理審査を経て研究実施の認可を得ている。また、所属研究機関においては、ヒト検体を研究に用いることの倫理的事項を所管する委員会の審査を経て、研究の実施が認められている。今後も、これら審査で認められた内容を遵守し、着実に研究を実施する。
また、ヒト脳組織を研究対象としてしていることから、ヒト脳の解剖学や疾患に関する知識が必要であり、疾患例の剖検検体では、精神医学の知見に基づいて解析を進める必要がある。また、Ｘ線像の撮像では、最新のＸ線光学系も適用する計画としている。このため、各分野を専門とする連携研究者の協力が必須である。これまでの研究ではこれら連携研究者と共同で成果を得てきており、今後もこの協力関係を基盤として進める。
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| Causes of Carryover |
組織構造の標識に用いる試薬・器具類や、組織包埋のための樹脂等を購入する当初計画としていたが、今年度の研究により効率的な組織の標識が可能となり、組織学的な実験の面においては、これらの物品を年度内に調達せずに行うことが可能となった。このため、得られる検体の測定と三次元構造の解析を優先させた。差額分は、測定施設で実験するための旅費や解析のための人件費等に充当する等、年度内にも有効活用するとともに、一部を次年度使用とすることとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究を進める上で、特に三次元像の解析に重点を置く段階になってきており、そのために必要な人件費・謝金の項目で有効に活用する計画である。今後も予想される状況を複数想定して、予算項目を設定していくが、構造解析の結果によっては執行額が増減することも見込まれる。多様な場合に対応して円滑に計画が進められるように、検体を準備する段階の試薬・器具類、測定実験のための旅費、得られるデータを保管するための記録媒体等も含め、他にも複数の選択肢を設けて研究に支障のないように努めることとする。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] One-step generation of multiple transgenic mouse lines using an improved Pronuclear Injection-based Targeted Transgenesis (i-PITT)2015
Author(s)
Ohtsuka M., Miura H., Mochida K., Hirose M., Hasegawa A., Ogura A., Mizutani R., Kimura M., Isotani A., Ikawa M., Sato M. and Gurumurthy C. B.
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Journal Title
BMC Genomics
Volume: in press
Pages: in press
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Visualizing soaking process of protein crystal2014
Author(s)
Ryuta Mizutani, Yusuke Shimizu, Rino Saiga, Go Ueno, Yuki Nakamura, Akihisa Takeuchi, Kentaro Uesugi, and Yoshio Suzuki.
Organizer
23rd Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
Place of Presentation
Palais des congres de Montreal, Canada
Year and Date
2014-08-05 – 2014-08-12
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