Positioning and differentiation of new neurons in the post-stroke brain
| Project/Area Number |
20H03565
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
金子 奈穂子 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (20464571)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | ニューロン新生 / 脳室下帯 / 脳梗塞 / アストロサイト |
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| Outline of Research at the Start |
成体脳内で産生された新生ニューロンは、脳梗塞後の脳内を移動した後、複数の種類のニューロンへと成熟する。我々は、脳梗塞モデルマウスを用いて、新生ニューロンの移動促進によりこの過程に変化が生じ、神経機能が改善することを見出したが、その詳細なメカニズムは未解明である。本研究では、脳梗塞後の組織で分化する新生ニューロンの遺伝子発現を単一細胞レベルで網羅的に解析して、その成熟過程を制御するメカニズムを明らかにし、脳再生を促進する新たな治療的アプローチを検索する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
中大脳動脈起始部の一過性閉塞によって線条体-大脳皮質のニューロンが脱落する脳梗塞モデルマウスを作製し、移植した脳室下帯由来細胞の分化・成熟過程を解析した。
１）新生ニューロンの移動・定着場所と分化、成熟の組織学的解析
（ⅰ）脳梗塞１-２週間後の脳室下帯・線条体内側に、新生ニューロンが蛍光標識される遺伝子改変マウスの脳室下帯由来細胞を移植し、1日後、1週間後、2週間後に脳切片を作成して、嗅球・線条体・大脳皮質に移動した新生ニューロンにおける各脳領域特異的な転写因子の発現を、免疫染色を行なって比較した。（ⅱ）分化段階の異なる細胞系譜をタモキシフェン依存的に標識できる遺伝子改変マウス(Nestin-CreER, Dcx-CreER)の脳室下帯由来細胞を同様に移植して、5週間後に新生ニューロンの定着位置による各種成熟ニューロンマーカーの発現パターンを免疫染色を行って定量的に解析した。それぞれの細胞集団由来の成熟ニューロンは、サブタイプが異なることがわかった。（iii）脳室下帯のニューロンの産生に関わる各分化段階の細胞をFACSを用いて分取したのち脳梗塞後の脳内に移植し、それぞれの細胞集団の分化過程を解析した。
２）異なる定着位置の新生ニューロンのシングルセル遺伝子発現解析
シングルセルRNAseqを行うための準備として、移植後の細胞を1週間後に組織から分取する方法について、細胞分離方法、標識方法を中心に検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナウィルス感染症の流行により、研究活動にある程度制限があり、H20年度に予定していたシングルセルRNAseqについて、十分な準備ができなかった。また、バイオインフォマティクスの専門家で、本研究の協力者であるコペンハーゲン大学Khodosevich博士も、コロナ禍により活動を制限されて、サポート体勢を構築するのが困難な状況にあった。
一方、組織学的解析からは、従来予測していた以上の興味深いデータが得られており、その解析に時間を割く必要があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
セルソーターを用いて回収した脳室下帯の細胞を移植する実験において、興味深いデータが得られているため、更に標識方法を改良してクオリティの高いデータを得る。
組織解析については、非常に興味深いデータが得られつつあるが、細胞定量に時間がかかることが推進の妨げになっているため、解析機器やソフトの導入など、解析の効率化について検討を行う。
シングルセルRNAseqは、セルソーターを導入することにより、ターゲット細胞のみを効率よく解析できる可能性が高いため、プロトコールを再検討する。
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Report
(1 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Dysfunction of the proteoglycan Tsukushi causes hydrocephalus through altered neurogenesis in the subventricular zone in mice.2021
Author(s)
Ito, N., Riyadh, M., Ahmad, S., Hattori, S., Miyakawa, T. and Ohta, K., et al.
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Journal Title
Science Translational Medicine
Volume: 13
Issue: 587
Pages: 7896-7896
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Sparse Activity of Hippocampal Adult-Born Neurons during REM Sleep Is Necessary for Memory Consolidation2020
Author(s)
Kumar D., Koyanagi I., Carrier-Ruiz A., Vergara P., Srinivasan S., Sugaya Y., Kasuya M., Yu T. S., Vogt K. E., Muratani M., Ohnishi T., Singh S., Teixeira C. M., Cherasse Y., Naoi T., Wang S. H., Nondhalee P., Osman B. A. H., Kaneko N., Sawamoto K., Kernie S. G., Sakurai T., McHugh T. J., Kano M., Yanagisawa M., Sakaguchi M.
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Journal Title
Neuron
Volume: 107
Pages: 1-14
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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