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大脳領域間の機能的相互作用を再現する試験管内モデル

研究課題

研究課題/領域番号 18K19903
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

池内 与志穂  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (30740097)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード神経 / 脳 / iPS細胞 / オルガノイド / 軸索 / 脳組織 / ヒトiPS細胞 / 分化 / 組織工学 / 回路 / 大脳
研究成果の概要

本研究課題によって、ヒトiPS細胞から作製した大脳オルガノイドを軸索束組織を介してつなぎ合わせる技術を開発することができた。微細流路の両端に小さな部屋をもつ培養チップに2つの大脳オルガノイドを入れると、部屋の中のオルガノイドから伸長した軸索が流路内に入り、集まって束になる。軸索の先端は流路の逆側のオルガノイドにたどり着き、シナプスを形成してつながる。つなぎ合わされたオルガノイド間で神経活動がやり取りされることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大脳は領域(領野)ごとに機能が異なる局所構造(回路)をもち、それらが互いに巨視的に繋がり合うことで機能することができる。本研究ではこの基本の回路構造を模倣することを目指した。本研究で開発した方法によって、局所的な神経回路と巨視的な神経回路の両方を同時に持たせた人工組織内を作ることができるようになった。今後さらに発展させることによって脳に似た神経回路を構築し、機能解析などを行うために活用されることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] ボルドー大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A light-inducible Hedgehog signaling activator modulates proliferation and differentiation of neural cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Misawa, Tsuyoshi Minami, Akimitsu Okamoto, Yoshiho Ikeuchi.
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: - 号: 6 ページ: 1595-1603

    • DOI

      10.1021/acschembio.0c00195

    • 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] A Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Tissue Model of a Cerebral Tract Connecting Two Cortical Regions.2019

    • 著者名/発表者名
      Kirihara T, Luo Z, Chow SYA, Misawa R, Kawada J, Shibata S, Khoyratee F, Vollette CA, Volz V, Levi T, Fujii T, Ikeuchi Y
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 14 ページ: 301-311

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.03.012

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A three-dimensional in vitro model of interconnected cerebral regions2018

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Kirihara, Jiro Kawada, Zhongyue Luo, Angela Chow, Ryuji Misawa, Farad Khoyratee, Timothee Levi, Teruo Fujii, Yoshiho Ikeuchi
    • 学会等名
      第37回 化学とマイクロ・ナノシステム学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-01-30  

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