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High-throughput screening using iPSC-derived GABAergic neurons to elucidate disease-relevant phenotypes in serotonin 2A receptor gene variant-related sleep bruxism

研究課題

研究課題/領域番号 21K21049
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0907:口腔科学およびその関連分野
研究機関昭和大学

研究代表者

サルカル アビジットクマール  昭和大学, 歯学部, ポストドクター (40908737)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードiPSC-derived neurons / sleep bruxism / excitability / Sleep bruxism / iPS cell / GABAergic neurons / transcriptomic analysis / MEA array
研究開始時の研究の概要

Examination of disease-relevant phenotypes by morphological and transcriptomic analysis- Establish iPSCs, Differentiate iPSCs into target 5HT2AR expressing GABAergic neurons, Morphological analysis, Transcriptomic analysis. Investigation of SB patient-specific phenotypes by multielectrode array (MEA) recordings

研究実績の概要

The consequences of sleep bruxism (SB) appear to be serious orofacial pain and several dysfunction conditions, which seriously compromises the patient’s quality of life. However, the definitive mechanisms that promote SB are not well understood. We previously found a variant in the neuronal serotonin 2A receptor gene (HTR2A), rs6313 associated with the risk of SB and established human induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived neurons from SB patients with this genetic variant. It has been suggested that attenuating activity of serotonin 2A receptor (5-HT2AR)-expressing GABAergic neurons during sleep may be involved in the mechanism of SB development. We found altered excitability in SB iPSC-derived neurons in the early stage of neurogenesis. This year we established two additional iPSC lines from a SB patient (SB3) and an unaffected control (C3) subject. In addition, we performed functional investigations of the SNP neurons at DIV31-51, 52-71, 72-91, and 92-111 of neurogenesis. We revealed that SB neurons showed significantly higher action potential firing frequency, higher gain, and shorter action potential half duration than control neurons over the course of DIV111 in culture. The altered electrophysiological properties of SB neurons indicate that affected cells may be hyperactive.

報告書

(1件)
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Increased excitability of human iPSC-derived neurons in HTR2A variant-related sleep bruxism2022

    • 著者名/発表者名
      Sarkar Avijite Kumer、Nakamura Shiro、Nakai Kento、Sato Taro、Shiga Takahiro、Abe Yuka、Hoashi Yurie、Inoue Tomio、Akamatsu Wado、Baba Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Stem Cell Research

      巻: 59 ページ: 102658-102658

    • DOI

      10.1016/j.scr.2022.102658

    • 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] Postnatal Maturation of Glutamatergic Inputs onto Rat Jaw-closing and Jaw-opening Motoneurons2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shiro、Kajiwara Risa、Noguchi Tsuyoshi、Nakayama Kiyomi、Mochizuki Ayako、Dantsuji Masanori、Sarkar Avijite Kumer、Inoue Tomio
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 480 ページ: 42-55

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2021.11.016

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro monitoring of HTR2A-positive neurons derived from human-induced pluripotent stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Nakai Kento、Shiga Takahiro、Yasuhara Rika、Sarkar Avijite Kumer、Abe Yuka、Nakamura Shiro、Hoashi Yurie、Kotani Keisuke、Tatsumoto Shoji、Ishikawa Hiroe、Go Yasuhiro、Inoue Tomio、Mishima Kenji、Akamatsu Wado、Baba Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 15437-15437

    • DOI

      10.1038/s41598-021-95041-3

    • 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
  • [学会発表] Electrophysiological characterization of sleep bruxism patient-specific iPSC-derived neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Sarkar AK, Nakamura S, Nakai K, Abe Y, Hoashi Y, et al.
    • 学会等名
      7th Biennial Joint Congress
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sleep bruxism iPSC-derived neurons display altered electrophysiology2021

    • 著者名/発表者名
      Sarkar AK, Nakamura S, Nakai K, Abe Y, Hoashi Y, et al.
    • 学会等名
      24th Annual meeting of the Japanese Association for Dental Science
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2022-12-28  

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