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ゴルジ装置の多様性と成熟過程:3D-SEM法による下垂体前葉形態ライブラリの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K08458
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 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関旭川医科大学

研究代表者

甲賀 大輔  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (30467071)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードゴルジ装置 / 連続切片SEM法 / 3D再構築 / 下垂体前葉 / 3D / 下垂体前葉細胞 / SEM / Array tomography / 免疫組織化学 / 下垂体 / 細胞微細形態 / 連続切片
研究成果の概要

本研究では連続切片SEM・3D再構築法を用いて、下垂体前葉内分泌細胞のゴルジ装置の3D全体像を可視化することで、各細胞における形態的多様性を明らかにした。下垂体前葉は多種類の内分泌細胞が混在するため、形態観察だけでは各細胞を同定することは困難である。そこで、連続切片SEM法に免疫細胞化学法を組み合わせた新たな3Dイメージング技法を独自に開発した。この手法を用いることで、下垂体前葉のような複雑な組織において、目的の細胞を正確に同定した上で、ゴルジ装置の形態解析を遂行することが可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題を通して、これまで単純な模式図で表現されてきたゴルジ装置が、実は空間的に複雑な形状を呈していることを示すことができた。また、哺乳動物の生体内では、ゴルジ装置は巨大なオルガネラであり、連続した一連の構造体であることも実証することができた。さらに、本研究で開発に成功した新たな連続切片SEM・3D再構築法(免疫細胞化学法を組み合わせた手法)は、下垂体前葉組織だけに留まらず、同様に多種類の内分泌細胞が混在する膵島や消化管の散在性内分泌細胞の解析(ゴルジ関連分子の局在解析など)にも適応可能であり、複雑な生体組織内で特定の細胞を解析対象とする研究の発展への波及効果は大きい。

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

    (45件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 2件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 13件)

  • [雑誌論文] Novel concept for the epaxial/hypaxial boundary based on neuronal development.2020

    • 著者名/発表者名
      Nagashima H, Koga D, Kusum S, Mukaigasa K, Yaginuma H, Ushiki T, and Sato N.
    • 雑誌名

      J. Anat.

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimizing the reaction temperature to facilitate an efficient osmium maceration procedure.2020

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Kusumi S, Watanabe T.
    • 雑誌名

      Biomed. Res.

      巻: in press

    • NAID

      130007887495

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] β(3)-Adrenergic receptor blockade reduces mortality in endotoxin-induced heart failure by suppressing induced nitric oxide synthase and saving cardiac metabolism.2020

    • 著者名/発表者名
      1)Kawaguchi S, Okada M, Ijiri E, Koga D, Watanabe T, Hayashi K, Kashiwagi Y, Fujita S, Hasebe N.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol

      巻: 318 号: 2 ページ: H283-H294

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00108.2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 切片SEM法」の基礎と生物学・医学生物学研究への応用2020

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 55 ページ: 2-2

    • NAID

      130007840823

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 切片 SEM 法と連続切片SEM 法2020

    • 著者名/発表者名
      久住聡,甲賀大輔,柴田昌宏,渡部剛
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 55 ページ: 171-175

    • NAID

      130007840822

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The integral function of the endocytic recycling compartment is regulated by RFFL-mediated ubiquitylation of Rab11 effectors2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai R, Fukuda R, Unida S, Aki M, Ono Y, Endo A, Kusumi S, Koga D, Fukushima T, Komada M, Okiyoneda T
    • 雑誌名

      J Cell Sci.

      巻: 132 号: 3 ページ: 228007-228007

    • DOI

      10.1242/jcs.228007

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Culture in 10% O2 enhances the production of active hormones in neuro-endocrine cells by up-regulating the expression of processing enzymes2019

    • 著者名/発表者名
      Sato E, Maeda Y, Sato Y, Hinata A, Gomi H, Koga D, Torii S, Watanabe T, Hosaka M
    • 雑誌名

      Biochem. J.

      巻: 476 号: 5 ページ: 827-842

    • DOI

      10.1042/bcj20180832

    • 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
  • [雑誌論文] Three-dimensional configuration of apical epithelial compartments including stem cell niches in guinea pig cheek teeth2019

    • 著者名/発表者名
      Seino Y, Nakatomi M, Ida-Yonemochi H, Koga D, Ushiki T, Ohshima H
    • 雑誌名

      J. Oral Biosci.

      巻: 61 号: 1 ページ: 55-63

    • DOI

      10.1016/j.job.2019.01.002

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] <b>Differential effects of depot formulations of GnRH agonist leuprorelin and antagonist degarelix on the seminiferous epithelium of the rat </b><b>testis </b>2018

    • 著者名/発表者名
      Hori J, Koga D, Kakizaki H, Watanabe T
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 39 号: 4 ページ: 197-214

    • DOI

      10.2220/biomedres.39.197

    • NAID

      130007432831

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2018-08-01
    • 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
  • [雑誌論文] Impaired processing of prohormones in secretogranin III null mice causes maladaptation to an inadequate diet and stress.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Maeda, Saki Kudo, Ken Tsushima, Eri Sato, Chisato Kubota, Aika Kayamori, Hiroki Bochimoto, Daisuke Koga, Seiji Torii, Hiroshi Gomi, Tsuyoshi Watanabe, Masahiro Hosaka
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 159 号: 2 ページ: 1213-1227

    • DOI

      10.1210/en.2017-00636

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <b>Combination of a cryosectioning method and section scanning electron microscopy for immuno-scanning electron micr</b><b>oscopy </b>2018

    • 著者名/発表者名
      Kusumi S, Koga D, Watanabe T, Shibata M
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 39 号: 1 ページ: 21-25

    • DOI

      10.2220/biomedres.39.21

    • NAID

      130006394279

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Backscattered electron imaging of resin-embedded sections2018

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Kusumi S, Watanabe T
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 67 号: 4 ページ: 196-206

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfy028

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] <b>Integrative method for three-dimensional imaging of the entire Golgi apparatus by combining thiamine pyrophosphatase cytochemistry and array tomography using backscattered electron-mode scanning electron micr</b><b>oscopy </b>2017

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Kusumi S, Ushiki T and Watanabe T
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 38 号: 5 ページ: 285-296

    • DOI

      10.2220/biomedres.38.285

    • NAID

      130006179815

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 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] <b>Three-dimensional reconstruction of root cells and interdental cells in the rat inner ear by serial section scanning electron micr</b><b>oscopy </b>2017

    • 著者名/発表者名
      Shodo R, Hayatsu M, Koga D, Horii A, Ushiki T
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 38 号: 4 ページ: 239-248

    • DOI

      10.2220/biomedres.38.239

    • NAID

      130005966978

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 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] The ultrastructural characteristics of porcine hepatocytes donated after cardiac death and preserved with warm machine perfusion preservation2017

    • 著者名/発表者名
      Bochimoto H, Matsuno N, Ishihara Y, Shonaka T, Koga D, Hira Y, Nishikawa Y, Furukawa H, Watanabe T
    • 雑誌名

      PLos One

      巻: 12 号: 10 ページ: e0186352-e0186352

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0186352

    • 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] <b>Changes in the three-dimensional ultrastructure of membranous organelles in male rat pituitary gonadotropes after castration</b>2017

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Bochimoto H, Kusumi S, Ushiki T, Watanabe T
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 38 号: 1 ページ: 1-18

    • DOI

      10.2220/biomedres.38.1

    • NAID

      130005242939

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel scanning electron microscopy methods for analyzing the 3D structure of the Golgi apparatus2017

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Ushiki T and Watanabe T
    • 雑誌名

      Anat Sci Int.

      巻: 92 ページ: 37-49

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Brachylaima ezohelicis sp. nov. (Trematoda: Brachylaimidae) found from the land snail Ezohelix gainesi, with a note of an unidentified Brachylaima species in Hokkaido, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Nakao M, Waki T, Sasaki M, Anders JL, Koga D, Asakawa M
    • 雑誌名

      Parasitol Int.

      巻: 66 号: 3 ページ: 240-249

    • DOI

      10.1016/j.parint.2017.01.015

    • NAID

      120006382496

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct evidence for activated CD8+ T cell transmigration across portal vein endothelial cells in liver graft rejection2016

    • 著者名/発表者名
      Kariya T, Ueta H, Xu XD, Koga D, Ezaki T, Yu E, Kusumi S, Kitazawa Y, Sawanobori Y, Ushiki T, Issekutz T, Matsuno K
    • 雑誌名

      J Gastroenterol.

      巻: 51 号: 10 ページ: 985-998

    • DOI

      10.1007/s00535-016-1169-1

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オスミウム浸軟法 vs. 連続切片SEM法2020

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔, 久住聡, 渡部剛, 内山安男
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional structure of the Golgi apparatus in mammalian cells2019

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Kusumi S, Watanabe T
    • 学会等名
      第92回生化学学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 切片SEM法2019

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔, 久住聡, 渡部剛
    • 学会等名
      第75回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 医学生物学分野におけるSEMの可能性2019

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      医学生物学電子顕微鏡技術学会第35回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オスミウム浸軟法と連続切片SEM法 ‐ゴルジ装置の解析を例として-2019

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔, 渡部剛
    • 学会等名
      令和元年度 日本顕微鏡学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 先端的3Dイメージング技法によるゴルジ装置の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔, 久住聡, 渡部剛
    • 学会等名
      日本解剖学会第65回東北・北海道連合支部学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超高分解能SEMによる膜性小器官の観察2019

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔, 渡部剛, 中澤英子, 内山安男
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会・全国学術集会 (シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SEM試料作製法2018

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      第74回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Correlative light and scanning electron microscopy (CLSEM) by combining Tokuyasu cryosectioning technique with osmium maceration method2018

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Kusumi S and Watanabe T
    • 学会等名
      第74回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Three-dimensional shape of the Golgi apparatus in different cell types: serial section scanning electron microscopy of the osmium-impregnated Golgi apparatus.2018

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Kusumi S, Ushiki T
    • 学会等名
      第74回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新たな形態学アプローチによる下垂体前葉細胞の3D構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔, 久住聡, 渡部剛
    • 学会等名
      第33回日本下垂体研究会学術集会 (シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続切片SEM・3D再構築法2018

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      SCANTECH2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超高分解能SEMによる細胞内膜系の3Dイメージング2018

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔, 渡部剛, 中澤英子, 内山安男
    • 学会等名
      第41回分子生物学会年会 (ワークショップ)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 医学生物学領域における SEM のこれまでとこれから2018

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      第43回日本顕微鏡学会関東支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SEMによるゴルジ装置の3D微細構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      平成30年度 日本顕微鏡学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内膜系のダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔、渡部剛、中澤英子、内山安男
    • 学会等名
      第123回解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 走査電子顕微鏡(SEM)の医学・生物学応用2018

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      生理研所長招聘セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SEM試料作製法の基礎2017

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      第73回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2017-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 免疫組織化学染色切片とオスミウム浸軟組織の相関顕微鏡法2017

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔、久住聡、牛木辰男、渡部剛
    • 学会等名
      第73回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2017-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 連続切片SEM法による内分泌細胞ゴルジ装置の3D構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔、久住聡、柴田昌宏、渡部剛
    • 学会等名
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 徳安法(凍結超薄切片法)の基礎と応用2017

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔、久住聡、渡部剛
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SEMの試料作製法の基礎2017

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゴルジ装置の3D構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔、渡部剛
    • 学会等名
      平成28年度日本顕微鏡学会北海道支部講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] SEM による準超薄切片の超薄像観察2016

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔、久住聡、暮地本宙己、牛木辰男、渡部剛
    • 学会等名
      日本解剖学会 第 62 回東北・北海道連合支部学術集会
    • 発表場所
      帯広畜産大学
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] SEMによる準薄切片の超薄像観察2016

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔、久住聡、暮地本宙己、渡部剛、牛木辰男
    • 学会等名
      第72回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 走査電子顕微鏡試料作製法2016

    • 著者名/発表者名
      甲賀大輔
    • 学会等名
      第72回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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