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蛍光ライブイメージングによる脳内免疫細胞ミクログリアの放射線応答全容を解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K00541
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関東京大学

研究代表者

保田 隆子  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (40450431)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードマイクログリア / 放射線 / アポトーシス / ライブイメージング / トランスジェニックメダカ / 貪食 / ApoE / Lplastin / メダカ胚 / トランスジェニック / メダカ胚網膜 / 放射線損傷 / ミュラーグリア細胞 / 分化転換 / リプログラミング / SOX2 / Ascl1a / 免疫組織化学 / 幹細胞 / 細胞増殖 / 網膜 / 脳 / 神経細胞 / ミクログリア / in situ ハイブリダイゼーション / 脳腫瘍放射線治療 / 脳内免疫細胞 / メダカ
研究成果の概要

小型魚類モデルであるメダカ胚は、体外で発生し脳が透明なので放射線により脳内へ誘発されたアポトーシス細胞とそれらを貪食するミクログリアの動態をin vivoイメージングにより観察が出来る利点がある。本研究では、放射線損傷を受けた脳内で誘起される活性化ミクログリアをL-plastin, ApoE両遺伝子をプロモーターとしたトランスジェニックメダカ(TGメダカ)の作製を試みた。放射線により誘発されたアポトーシスは活性化したミクログリアにより42時間以内に除去されたが、ミクログリアの活性化がその後も長時間にわたり継続している可能性を、ApoEを可視化できるTGメダカのライブイメージングにより見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メダカ胚は、体躯が透明で脳内を容易に観察できるうえ、その脳のサイズは哺乳類と比較して大変小さく脳全体を俯瞰的に観察することが可能なモデル生物である。これらの利点を活かして、脳全体で誘発される放射線被ばくによるミクログリアの動態を可視化できるトランスジェニックメダカを作出し、その全容を明らかにするためライブイメージングを試みた。その結果、放射線誘発性のアポトーシスが貪食除去された後も数日に亘りミクログリアの活性化は継続している現象を見出した。本研究は発達期の脳を放射線の損傷から守る放射線防護剤の開発、さらに脳腫瘍などの放射線治療における小児の医療被ばく影響を回避する研究に役立つことが期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Radical change of apoptotic strategy following irradiation during later period of embryogenesis in medaka (Oryzias latipes)2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Takako、Ishikawa Yuta、Shioya Noriko、Itoh Kazusa、Kamahori Miyuki、Nagata Kento、Takano Yoshiro、Mitani Hiroshi、Oda Shoji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 8 ページ: e0201790-e0201790

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0201790

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] メダカ胚で明らかになった放射線により活性化された脳内免疫細胞ミクログリアの動態2018

    • 著者名/発表者名
      保田隆子、舟山知夫、三谷啓志、尾田正二
    • 雑誌名

      放射線生物研究

      巻: 53 ページ: 31-43

    • NAID

      40021567236

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Abscopal Activation of Microglia in Embryonic Fish Brain Following Targeted Irradiation with Heavy-Ion Microbeam.2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuda T, Kamahori M, Nagata K, Watanabe-Asaka T, Suzuki M, Funayama T, Mitani H, Oda S.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 18(7) 号: 7 ページ: 1428-1428

    • DOI

      10.3390/ijms18071428

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Specific Recruitment of Brain Immune Cell of Microglia Following Irradiation-Induced Brain Injury in Embryonic Medaka Model2020

    • 著者名/発表者名
      Takako Yasuda
    • 学会等名
      第10回国際放射線神経生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of activated microglia in response to radiation-induced brain injury2020

    • 著者名/発表者名
      Takako Yasuda
    • 学会等名
      ElyT meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メダカ胚で明らかになった放射線損傷した網膜の再生へ寄与するSOX2発現前駆細胞2019

    • 著者名/発表者名
      保田隆子、中澤拓哉、三谷啓志、尾田正二
    • 学会等名
      第62回大会日本放射線影響学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SOX2 expressing Muller glia is essential for tissue regeneration in irradiated embryonic retina of medaka (Oryzias latipes)2019

    • 著者名/発表者名
      Takako Yasuda*, Takuya Nakazawa, Kei Hirakawa, Kento Nagata, Hiroshi Mitani and Shoji Oda
    • 学会等名
      国際放射線神経生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Retinal regeneration by ectopic proliferation of SOX2-positive Muller glia cells in embryonic retina of medaka (Oryzias latipes)2018

    • 著者名/発表者名
      Takako Yasuda, Kei Hirakawa, Kento Nagata, Takuya Nakazawa, Hiroshi Mitani and Shoji Oda
    • 学会等名
      小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メダカ胚網膜で見出された休止組織幹細胞の増殖再開による放射線損傷の修復機構2018

    • 著者名/発表者名
      保田隆子、平川慶、中澤拓哉、釜堀みゆき、永田健斗、三谷啓志、尾田正二
    • 学会等名
      日本放射線影響学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Medaka embryo at blastula stage can restore the irradiation-induced damages and avoid malformations but late stage embryo cannot do so2018

    • 著者名/発表者名
      Takako Yasuda, Kento Nagata, Michiyo Suzuki, Tomoo Funayama, Hiroshi Mitani, Shoji Oda
    • 学会等名
      第8回国際放射線神経生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Embryonic medaka model unveiling efficient apoptotic cell clearance by specific microglial recruitment in response to irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Takako Yasuda
    • 学会等名
      国際放射線神経生物学会
    • 発表場所
      ホテル双葉(新潟県湯沢市)
    • 年月日
      2017-02-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] メダカ胞胚期における致死線量以下の放射線被ばくは孵化時の脳の形態形成異常を誘導しない2017

    • 著者名/発表者名
      保田 隆子, 永田 健斗, 釜堀 みゆき, 鈴木 芳代 , 横田 裕一郎 , 舟山 知夫 , 尾田 正二, 三谷 啓志
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第60回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Abscopal Activated Immune Cell of Microglia Following Targeted Irradiation with Heavy-Ion Microbeam in Embryonic Fish Brain2017

    • 著者名/発表者名
      Takako Yasuda
    • 学会等名
      63rd Annual International Meeting of Radiation Research Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 量子ビーム技術を活用した放射線生物物理学の最前線;メダカ胚で観察された重イオン局所照射によって誘発される照射野以外への影響2017

    • 著者名/発表者名
      保田 隆子、尾田 正二、舟山 知夫、三谷 啓志
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メダカをモデルとした小児がん脳腫瘍放射線照射に伴う脳内免疫細胞ミクログリアの応答2016

    • 著者名/発表者名
      保田隆子、五十嵐健人、浅香智美、永田健斗、鈴木芳代、横田裕一郎、尾田正二、舟山知夫、三谷啓志
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] メダカ胚をモデルとした免疫細胞ミクログリアの放射線応答と脳腫瘍治療への応用2016

    • 著者名/発表者名
      保田隆子、五十嵐健人、舟山知夫、尾田正二、三谷啓志
    • 学会等名
      日本放射線影響学会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県広島市))
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] メダカ胚をモデルとした小児がん脳腫瘍放射線照射に伴う脳内免疫細胞ミクログリアの応答2016

    • 著者名/発表者名
      保田隆子、五十嵐健人、浅香智美、永田健斗、鈴木芳代、横田裕一郎、尾田正二、舟山知夫、三谷啓志
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
    • 発表場所
      I-site なんば(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-07-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] メダカ胚で明らかになった活性化したミクログリアが脳内損傷部位から脳全体へ拡がる可能性

    • URL

      http://www.k.u-tokyo.ac.jp/info/entry/7_entry56/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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