| Project/Area Number |
19J20619
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
矢野 更紗 筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 微小核 / ミクログリア / 神経細胞 / 細胞移動 / 自然免疫応答 / 情報伝播 / 脳発生 / 大脳皮質 / 細胞外分泌因子 / 細胞間コミュニケーション |
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| Outline of Research at the Start |
脳の発生過程においてミクログリアが異常な神経細胞を認知・除去する分子機構の一端として、大脳皮質の神経細胞に見られる微小核に着目した。微小核は、がん細胞などゲノム不安定性が高い細胞で高頻度に見られ、核酸と核膜から構成される直径1 μm程度のオルガネラである。これまでに、ミクログリアが神経細胞から分泌された小型の核を取り込み、微小核として保持している可能性が示唆された。本課題では、発生過程の脳で起こる神経細胞―ミクログリア間の微小核の伝播機構とミクログリアにおける微小核の機能を明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
①これまでの研究の総括
本研究課題では、神経細胞から分泌された微小核が大脳皮質表層特異的にミクログリアの成熟を制御することを発見した。神経由来微小核はミクログリアのcGASを介して成熟を抑制することが明らかになった。これまで微小核は癌や自然免疫疾患で細胞自律的な作用が理解されてきた。本研究は、微小核が神経細胞から放出され、ミクログリアへ伝播し、細胞非自律的に作用することを見出した。微小核を介した細胞間コミュニケーションの発見は中枢神経系における機能解明にとどまらず、他の組織における微小核の新たな機能の理解への貢献が期待できる。また、ミクログリアの異常は発達障害の原因となるため、微小核によるミクログリア制御機構は、疾患発症の分子メカニズムの一端を担う可能性があり、新たな治療法の開発へ繋がることが期待される。
また、組織切片や細胞の染色画像から微小核陽性細胞を機械的に定量するため、プログラミングソフトMATLABを用いた微小核自動定量プログラム(CAMDi: Calculating automatic micronuclei distinction)を開発した。CAMDiは、細胞マーカー、核マーカーでそれぞれ染色した画像をインプットした後、指定した輝度の域値や核の直径を元に、細胞内に存在する主核と微小核の数を三次元的に解析するプログラムである。CAMDiの開発によって、迅速かつ正確な微小核の検出が可能になった。
②今年度の実績報告
上記の研究成果については論文を執筆、投稿中である。また、CAMDiを用いて神経炎症時に脳内で微小核陽性細胞が増加する現象に関して論文を投稿し、受理された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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