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MRIを用いた“博物館画像学“ー死蔵標本の再発掘ー

研究課題

研究課題/領域番号 20K20719
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分3:歴史学、考古学、博物館学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

山田 重人  京都大学, 医学研究科, 教授 (80432384)

研究分担者 藤本 晃司  京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (10580110)
東島 沙弥佳  京都大学, 白眉センター, 特定助教 (10792830)
寺田 康彦  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20400640)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード解剖学 / 発生学 / 博物館学 / 計測工学 / 放射線科学 / MRI / シーケンス / 有袋類
研究開始時の研究の概要

本研究の目標は、「国内外に多く“死蔵”されている動物の胚・新生仔液浸標本の資料的価値の再発掘」である。従来、これらの標本は収集すれども活用法の少ないいわば“死蔵標本”と化す傾向にあった。本研究で用いるオーストラリア・アデレード大学所蔵の有袋類(コアラ・ポッサム)新生仔標本もその一例で、2000年より収集開始されたものの利用者がおらず、200以上のサンプルが死蔵されていた。しかし、胚・新生仔標本は、生物の多様なかたちづくりに関する膨大な情報を小さな体に秘めており、博物学的に非常に貴重な資料である。そこで本研究では、そうした死蔵標本を再度活かす方法の確立を目指す。

研究成果の概要

多くの博物館や大学の収蔵室では、未利用の動物胚・新生仔標本が存在している。標本を非破壊的に観察できるMRI撮像プロトコルを開発し、これを実践・公開することで上記標本の形態学的解析を行うことを目的とし研究を実施した。撮像プロトコルの最適化を実施した後、実験用4.7TMRIを用いて11標本、ヒト用7T MRIを用いて16標本の撮像を行った。得られた画像について3D可視化解析ソフトウェアAmiraを用いてセグメンテーションを行い、筋骨格系をはじめとする体内器官を立体構築した。その結果、有袋類新生仔における筋骨格の形態形成過程において、上肢と下肢において筋分化の程度が明確に異なることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くの博物館や大学の収蔵室では、所在なく収蔵されたままの動物胚・新生仔標本が存在している。これらの標本は活用法の少ないいわば“死蔵標本”と化す傾向にあった。標本の資料的価値を利用し易い形で開示していくことが重要であるが、胚・新生仔標本についてはその手段が確立されていなかった。本研究により、MRIという世界中に比較的多く存在する機器を用いて、貴重な標本を非破壊的に画像化し、解析する手段が得られたことは大きな社会的意義であり、研究グループが所有する有袋類標本を試験的に撮像し画像解析をしたところ、有袋類新生仔における筋骨格の形態形成過程についての新たな知見が得られた点は学術的意義を有している。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Human shoulder development is adapted to obstetrical constraints2022

    • 著者名/発表者名
      Kawada Mikaze、Nakatsukasa Masato、Nishimura Takeshi、Kaneko Akihisa、Ogihara Naomichi、Yamada Shigehito、Coudyzer Walter、Zollikofer Christoph P. E.、Ponce de Le?n Marcia S.、Morimoto Naoki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 16

    • DOI

      10.1073/pnas.2114935119

    • 関連する報告書
      2021 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] The first 3D analysis of the sphenoid morphogenesis during the human embryonic period2022

    • 著者名/発表者名
      Utsunomiya Natsuko、Katsube Motoki、Yamaguchi Yutaka、Yoneyama Akio、Morimoto Naoki、Yamada Shigehito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 5259-5259

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08972-w

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radiomic machine learning for pretreatment assessment of prognostic risk factors for endometrial cancer and its effects on radiologists' decisions of deep myometrial invasion2022

    • 著者名/発表者名
      Otani Satoshi、Himoto Yuki、Nishio Mizuho、Fujimoto Koji、Moribata Yusaku、Yakami Masahiro、Kurata Yasuhisa、Hamanishi Junzo、Ueda Akihiko、Minamiguchi Sachiko、Mandai Masaki、Kido Aki
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 85 ページ: 161-167

    • DOI

      10.1016/j.mri.2021.10.024

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The development of the tensor vastus intermedius during the human embryonic period and its clinical implications2021

    • 著者名/発表者名
      Utsunomiya Natsuko、Kodama Ryota、Yamaguchi Yutaka、Tsuge Itaru、Yamada Shigehito
    • 雑誌名

      Journal of Anatomy

      巻: 239 号: 3 ページ: 583-588

    • DOI

      10.1111/joa.13453

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Insertable inductively coupled volumetric coils for MR microscopy in a human 7T MR system2021

    • 著者名/発表者名
      Okada Tomohisa、Handa Shinya、Ding Bill、Urayama Shin‐ichi、Fujimoto Koji、Shima Atsushi、Yoshii Daisuke、Ayaki Takashi、Sawamoto Nobukatsu、Takahashi Ryosuke、Onoe Hirotaka、Isa Tadashi、Petropoulos Labros
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medicine

      巻: 87 号: 3 ページ: 1613-1620

    • DOI

      10.1002/mrm.29062

    • 関連する報告書
      2021 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] A 3D Analysis of Growth Trajectory and Integration During Early Human Prenatal Facial Growth2021

    • 著者名/発表者名
      Katsube M, Yamada S, Vora S, Takahashi N, Yamaguchi Y, Takakuwa T, Yamamoto A, Imai H, Saito A, Morimoto N.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: in press 号: 1 ページ: 6867-6867

    • DOI

      10.1038/s41598-021-85543-5

    • 関連する報告書
      2020 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] Bronchial tree of the human embryo: categorization of the branching mode as monopodial and dipodial2021

    • 著者名/発表者名
      Fujii S, Muranaka T, Matsubayashi J, Yamada S, Yoneyama A, Takakuwa T.
    • 雑誌名

      PLosOne

      巻: in press 号: 1 ページ: e0245558-e0245558

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0245558

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New era of trophoblast research: integrating morphological and molecular approaches2020

    • 著者名/発表者名
      Io Shingo、Kondoh Eiji、Chigusa Yoshitsugu、Kawasaki Kaoru、Mandai Masaki、Yamada and Shigehito
    • 雑誌名

      Human Reproduction Update

      巻: 26 号: 5 ページ: 611-633

    • DOI

      10.1093/humupd/dmaa020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] MR microimaging of marsupial embryo and neonate specimens using a 4.7T vertical superconducting magnet2021

    • 著者名/発表者名
      1)Tomoki Miyasaka, Erika Takahashi, Sayaka Tojima, Shigehito Yamada, Yasuhiko Terada
    • 学会等名
      第49回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] ソボッタ解剖学アトラス 原書24版 第3巻 頭頸部・神経系2022

    • 著者名/発表者名
      Friedrich Paulsen、Jens Waschke、山田 重人
    • 総ページ数
      500
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621304600
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] ソボッタ解剖学アトラス 原書24版 第2巻 体幹(内臓系)2021

    • 著者名/発表者名
      Friedrich Paulsen、Jens Waschke、山田 重人
    • 総ページ数
      358
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621304617
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] ソボッタ解剖学アトラス 原書24版 第1巻 全身解剖・筋骨格系2021

    • 著者名/発表者名
      山田 重人
    • 総ページ数
      486
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621304594
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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