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拡散テンソルMRIと共焦点顕微鏡画像3次元構築による神経回路形成異常のマッピング

研究課題

研究課題/領域番号 20K08089
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52040:放射線科学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

ケレベール オレリアン  順天堂大学, 医学部, 特任助教 (70623594)

研究分担者 桝 正幸  筑波大学, 医学医療系, 教授 (20243032)
桝 和子  筑波大学, 医学医療系, 講師 (50344883)
鎌形 康司  順天堂大学, 医学部, 准教授 (60568153)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードendosulfatase / heparan sulfate / MRI / axon guidance / corpus callosum / ヘパラン硫酸等プロテオグリカン / 軸索ガイダンス / ノックアウトマウス / 透明化技術 / 拡散MRI解析
研究開始時の研究の概要

経回路形成を多段階で分子生物学的に検証することは、正常脳発達の理解を深めるだけでなく、精神神経疾患の病態解明、診断方法開発に重要である。神経回路形成において軸索ガイダンスに関わる分子群を調節する“制御要素”の一つとしてヘパラン硫酸(HS)が知られるが、近年、特異的脱硫酸化によりHS鎖の機能をチューニングする細胞外酵素sulfatase1及び2(Sulf1/2)の存在が注目されている。本研究では神経回路形成障害モデルとしてこれらの二重ノックアウトマウス(Sulf1/2 DKO)を用い、巨視的および顕微鏡的解析を行い比較検討する。

研究成果の概要

本研究は、近年提案されている革新的な脳透明化技術と最先端のMRI技術を組み合わせることにより、軸索誘導におけるスルファターゼの機能を解明するだけでなく、微細な構造異常を伴う新たな精神神経疾患を解明する。
われわれは、放射線学的および組織学的方法を用いて、Sulf1/2 DKO マウスの脳における交連線維の障害を報告した。 トラクトグラフィー分析を使用して、交連線維系のうち、脳梁 および 背側海馬交連の異常を発見し。これらの結果は、Sulf1/2 が交連線維の正常な発達において重要な役割を果たしていることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

This study not only elucidated the role of Sulf1/2 in commissure formation but also contributed to the search for new surrogate markers for psychiatric and neurological disorders associated with structural abnormalities.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020

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

  • [雑誌論文] α-1,6-Fucosyltransferase Is Essential for Myogenesis in Zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashiji Nozomi、Kawahara Genri、Xu Xing、Fukuda Tomohiko、Kerever Aurelien、Gu Jianguo、Hayashi Yukiko K.、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 12 号: 1 ページ: 144-144

    • DOI

      10.3390/cells12010144

    • 関連する報告書
      2022 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] Diffusion magnetic resonance tractography-based evaluation of commissural fiber abnormalities in a heparan sulfate endosulfatase-deficient mouse brain2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yusuke、Kerever Aurelien、Furukawa Toshiki、Kamagata Koji、Saito Yuya、Aoki Shigeki、Hata Junichi、Okano Hideyuki、Kobayashi Kenta、Okada Takuya、Miya Ken、Keino-Masu Kazuko、Masu Masayuki、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 88 ページ: 123-131

    • DOI

      10.1016/j.mri.2022.01.017

    • 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] Optimal Extracellular Matrix Niches for Neurogenesis: Identifying Glycosaminoglycan Chain Composition in the Subventricular Neurogenic Zone2021

    • 著者名/発表者名
      Kerever Aurelien、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroanatomy

      巻: 15 ページ: 4-10

    • DOI

      10.3389/fnana.2021.764458

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of fractone heparan sulfate composition in young and aged subventricular zone neurogenic niches2021

    • 著者名/発表者名
      Kerever Aurelien、Nagahara Fumina、Keino-Masu Kazuko、Masu Masayuki、van Kuppevelt Toin H、Viv?s Romain R、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: 31 号: 11 ページ: 1531-1542

    • DOI

      10.1093/glycob/cwab081

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Increased Risk of Aortic Dissection with Perlecan Deficiency2021

    • 著者名/発表者名
      Nonaka Risa、Iesaki Takafumi、Kerever Aurelien、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 1 ページ: 315-315

    • DOI

      10.3390/ijms23010315

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Sulf1/2 ダブルノックアウトマウスの大脳皮質における血管網構築の3次元解析2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuteru Murakoshi, Aurelien Kerever, Ryusei Abe, Kazuko Keino-Masu, Masayuki Masu, Eri Arikawa-Hirasawa.
    • 学会等名
      第54回日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3D vascular topology analysis reveals impaired microvascular network in the cortex of perlecan KO mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Aurelien Kerever, Kazuteru Murakoshi, Fumihiro Kokaji, Eri Arikawa-Hirasawa
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Sulf1 and sulf2 contribution to fractones heparan sulfate composition in the neurogenic niche.2021

    • 著者名/発表者名
      Aurelien Kerever, Kazuko Keino-Masu, Masayuki Masu, Toin van Kuppevelt, Romain R. Vivès, Eri Arikawa-Hirasawa.
    • 学会等名
      第53回 日本結合組織学会学術大会 2020年
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Culture of oligodendrocyte on decellularized tissue for the study of cell/ECM interaction.2021

    • 著者名/発表者名
      Hinata Nishimura, Tatsuki Ono, Kazuteru Murakoshi, Ryusei Abe, Aurelien Kerever, Eri Arikawa-Hirasawa.
    • 学会等名
      第53回 日本結合組織学会学術大会 2020年
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of corpus callosum abnormalities in heparan sulfate endosulfatase Sulf1/2 deficient brain2021

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Toshiki, Yusuke Tsuji, Aurelien Kerever, Yuya Saito, Koji Kamagata, Kazuko Keino-Masu, Masayuki Masu, Junichi Hata, Shigeki Aoki, Eri Arikawa-Hirasawa
    • 学会等名
      第53回 日本結合組織学会学術大会 2020年
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Abnormality of corpus callosum in Sulf1/2 brain evaluated by diffusion tensor imaging2020

    • 著者名/発表者名
      辻裕介
    • 学会等名
      日本神経学会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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