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高精細3Dイメージング装置の新規開発とノックアウトマウス胚の表現型解析への活用

研究課題

研究課題/領域番号 19K07241
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48010:解剖学関連
研究機関群馬県立県民健康科学大学 (2023)
群馬大学 (2019-2022)

研究代表者

多鹿 友喜  群馬県立県民健康科学大学, 診療放射線学部, 准教授 (90400738)

研究分担者 池澤 麻衣子 (高橋麻衣子 / 高橋 麻衣子 / 池澤麻衣子)  群馬大学, 大学院保健学研究科, 助教 (50701322)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードCoMBI / 3D imaging / VAMP5 / SNARE proteins / membrane traffic / development / lymphatic tissue / 3Dイメージング / マウス胚 / ノックアウトマウス / 形態解析 / 相関型形態解析 / 小胞輸送 / SNARE蛋白質
研究開始時の研究の概要

CoMBI ( Correlative Microscopy and Block-face Imaging)は、連続ブロック面撮影法をベースとし、独自開発した新しい3Dイメージング法でり、同一の凍結ブロック標本から3Dデータと凍結切片の両方を得られることを最大の特徴とする。本研究では、より小さな組織(1~5 mm)にも適用できる新型のCoMBI装置を開発する。ノックアウトマウス胚の表現型解析のほか、哺乳類、両生類、魚類の多様な組織で3D形態解析を行うと同時に、目的分子の分布情報を付与したり、由来位置情報をもった切片解析も行い、信頼性の高い形態解析を実現する。

研究成果の概要

高精細CoMBI装置の開発した。金属アングル、電動化ハンドル、新しい保冷箱によって、高倍率のマクロレンズで、安定したブロック面撮影ができるようになった。
開発した装置で、VAMP5ノックアウトマウスおよびヘテロ接合子マウスにおいて、VAMP5の発現場所をX-galで可視化し、3D形態解析を行った。VAMP5は骨格筋、心筋、肺、尿管に出現することを予想していたが、それらの器官以外にVAMP5が多く発現することが分かった。VAMP5は、脾臓、腸間膜、咽頭粘膜下組織、脳頭蓋底の結合組織、脊髄腹側の結合組織、腋窩に発現し、これらはリンパ組織の形成初期であると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新しいCoMBI装置と手法は、広く生命科学分野で利用されることが期待できる。実際、本研究期間中に、共同研究として、アホロートル、マウス心臓、マウスリンパ節、マウス眼球、ラット脊柱の形態解析に用いられた。
脳脊髄液の動態はBulk-flow仮説に基づいた古い記述から、近年の研究成果による全く新しい知見、つまり、脳底部や脊髄周辺のリンパ管が髄液流出路であることに、書き換えられつつある。本研究成果は、VAMP5が形成途中のリンパ組織に発現することを示唆した。髄液の循環が破綻するような疾患のメカニズムを理解することに貢献すると考えられる。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Sall1 and Sall4 cooperatively interact with Myocd and SRF to promote cardiomyocyte proliferation by regulating CDK and cyclin genes2023

    • 著者名/発表者名
      Katano Wataru、Mori Shunta、Sasaki Shun、Tajika Yuki、Tomita Koichi、Takeuchi Jun K.、Koshiba-Takeuchi Kazuko
    • 雑誌名

      Development

      巻: 150 号: 24 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1242/dev.201913

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Micro-abnormalities in the retina and choroid induced by anti-CTLA4 treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Mukai Ryo、Tajika Yuki、Saito Kazuma、Akiyama Hideo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 6309-6309

    • DOI

      10.1038/s41598-023-33582-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Correlative microscopy and block-face imaging (CoMBI): a 3D imaging method with wide applicability in the field of biological science2023

    • 著者名/発表者名
      Tajika Yuki、Ishii Nobukazu、Morimura Yoshihiro、Fukuda Kyosuke、Shikada Mitsuaki、Murakami Tohru、Ichinose Sotaro、Yoshimoto Yuhei、Iwasaki Hirohide
    • 雑誌名

      Anatomical Science International

      巻: - 号: 3 ページ: 353-359

    • DOI

      10.1007/s12565-023-00705-x

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Recent technological advances in correlative light and electron microscopy for the comprehensive analysis of neural circuits2022

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Hirohide、Ichinose Sotaro、Tajika Yuki、Murakami Tohru
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroanatomy

      巻: 16

    • DOI

      10.3389/fnana.2022.1061078

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Combined method of whole mount and block‐face imaging: Acquisition of <scp>3D</scp> data of gene expression pattern from conventional in situ hybridization2022

    • 著者名/発表者名
      Sutrisno Aldy Anindyawan、Katano Wataru、Kawamura Hayata、Tajika Yuki、Koshiba‐Takeuchi Kazuko
    • 雑誌名

      Development, Growth &amp; Differentiation

      巻: 65 号: 1 ページ: 56-64

    • DOI

      10.1111/dgd.12827

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Maternal hypothyroidism is associated with M-opsin developmental delay2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Kazuma、Horiguchi Kazuhiko、Yamada Sayaka、Buyandalai Battsetseg、Ishida Emi、Matsumoto Shunichi、Yoshino Satoshi、Nakajima Yasuyo、Yamada Eijiro、Saito Tsugumichi、Ozawa Atsushi、Tajika Yuki、Akiyama Hideo、Yamada Masanobu
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Endocrinology

      巻: 69 号: 3 ページ: 391-399

    • DOI

      10.1530/jme-22-0114

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlative microscopy and block-face imaging (CoMBI) method for both paraffin-embedded and frozen specimens2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii Nobukazu、Tajika Yuki、Murakami Tohru、Galipon Josephine、Shirahata Hiroyoshi、Mukai Ryo、Uehara Daisuke、Kaneko Ryosuke、Yamazaki Yuichi、Yoshimoto Yuhei、Iwasaki Hirohide
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 13108-13108

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92485-5

    • 関連する報告書
      2021 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] Upregulated miR-224-5p suppresses osteoblast differentiation by increasing the expression of Pai-1 in the lumbar spine of a rat model of congenital kyphoscoliosis2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiwata Sho、Iizuka Haku、Sonoda Hiroyuki、Tsunoda Daisuke、Tajika Yuki、Chikuda Hirotaka、Koibuchi Noriyuki、Shimokawa Noriaki
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biochemistry

      巻: 475 号: 1-2 ページ: 53-62

    • DOI

      10.1007/s11010-020-03859-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neural regulation in tooth regeneration of Ambystoma mexicanum2020

    • 著者名/発表者名
      Makanae Aki、Tajika Yuki、Nishimura Koki、Saito Nanami、Tanaka Jun-ichi、Satoh Akira
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 9323-9323

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66142-2

    • NAID

      120006869603

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] CoMBIでらくらく3Dイメージング -LacZシグナルを3Dデータにする手法-2023

    • 著者名/発表者名
      多鹿友喜
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会 神戸
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ますます気軽に3Dイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      多鹿友喜
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会 千葉・幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CoMBI: ミクロトームで気軽に 3D イメージングをはじめよう2022

    • 著者名/発表者名
      多鹿友喜
    • 学会等名
      第7回 ユニーク会 名古屋大学
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] もっと気軽に3Dイメージング2021

    • 著者名/発表者名
      多鹿友喜
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] CoMBI imaging method, its development and spread at the current situation in 20212021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tajika
    • 学会等名
      第125回 日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The Expanding Universe of CoMBI 20202020

    • 著者名/発表者名
      多鹿友喜
    • 学会等名
      日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Manual of CoMBI

    • URL

      https://combi-3d.github.io/manual/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 「Manual of CoMBI」

    • URL

      https://combi-3d.github.io/manual/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] ポートフォリオ 群馬大学医学部機能形態学

    • URL

      http://pandora.med.gunma-u.ac.jp/portfolio/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 日本動物学会、出展者

    • URL

      https://www.zoology.or.jp/annual-meeting/2/sponsor/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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