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2018 年度 実績報告書

ヒト由来ニューロンの非侵襲シナプス機能計測技術の開発とその薬効評価応用

研究課題

研究課題/領域番号 16J02472
研究機関東北大学

研究代表者

小田原 あおい  東北大学, 材料科学高等研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワード平面微小電極アレイ / ヒトiPS細胞由来ニューロン
研究実績の概要

これまで平面微小電極アレイ(MEA)計測法を用いて、ヒトiPS細胞由来ニューロンからの活動電位を細胞外で記録し、薬剤応答の検出等を行ってきた。このMEA計測法を用いて、プレシナプス機能である神経伝達物質の放出やポストシナプス機能であるシナプス電流の情報も同時計測できれば、ヒト疾患ニューロンの機能評価や薬効評価の精度向上につながる計測技術となる。本年度は、カーボンナノチューブ平面微小電極アレイを用いたヒトiPS細胞由来ドーパミンニューロンからの活動電位とドーパミン放出の同時計測を試みた。神経ネットワークの同期的活動に伴うドーパミン放出が電気化学計測法により検出され、細胞外電位波形からスパイク成分が検出された。また、250Hz以下の低周波数に着目し、同期バースト発火の周波数解析を実施したところ、GABA受容体の阻害剤投与により、β波やHigh-γ波が増強される結果が得られ、低周波成分にシナプス後電流の成分が反映されている可能性が示唆された。ヒトiPS細胞由来ニューロンを用いたカーボンナノチューブMEA計測は、活動電位、プレシナプス機能、ポストシナプス機能を同時に評価できる可能性がある。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Neuroprotective efficacy of thymoquinone against amyloid beta-induced neurotoxicity in human induced pluripotent stem cell-derived cholinergic neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Alhibshi A.H.、Odawara A.、Suzuki I.
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 17 ページ: 122~126

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2018.12.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toxicological evaluation of convulsant and anticonvulsant drugs in human induced pluripotent stem cell-derived cortical neuronal networks using an MEA system2018

    • 著者名/発表者名
      Odawara A.、Matsuda N.、Ishibashi Y.、Yokoi R.、Suzuki I.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 10416

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28835-7

    • 査読あり
  • [学会発表] Pharmacological response of TRP channel in human iPS cell-derived sensory neurons using MEA system2019

    • 著者名/発表者名
      小田原あおい, 松田直毅, 鈴木郁郎
    • 学会等名
      The 7th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
  • [学会発表] Nano-fiber deviceを用いたヒトiPS細胞由来ニューロンのMEA計測2019

    • 著者名/発表者名
      小田原あおい, 松田直毅, 石橋勇人, 堀晃輔, 遠井紀江, 饗庭一博, 鈴木郁郎
    • 学会等名
      日本安全性薬理研究会 第10回学術年会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来感覚ニューロンにおけるTRPチャネルの応答評価2019

    • 著者名/発表者名
      小田原あおい, 松田直毅, 鈴木郁郎
    • 学会等名
      第92回 日本薬理学会年会
  • [学会発表] MEA計測法を用いたヒトiPS細胞由来感覚ニューロンのTRPチャネルの応答評価2019

    • 著者名/発表者名
      小田原あおい, 松田直毅, 鈴木郁郎
    • 学会等名
      第18回 日本再生医療学会総会
  • [学会発表] TRP Channel Responses in Human iPSC-Derived Sensory Neurons Using MEA System. Poster2019

    • 著者名/発表者名
      Aoi Odawara, Naoki Matsuda, Ikuro Suzuki
    • 学会等名
      Society of Toxicology 58th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] MEAシステムを用いたヒトiPS細胞由来末梢ニューロンの痛み応答評価2018

    • 著者名/発表者名
      小田原あおい, 松田直毅, 鈴木郁郎
    • 学会等名
      第45回 日本毒性学会学術年会
  • [学会発表] 化粧品素材物質の痛み応答評価における ヒトiPS細胞由来感覚ニューロンのMEA計測法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      小田原あおい, 大西晃輔, 佐久間めぐみ, 今井教安, 鈴木郁郎
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会 第31回大会
  • [学会発表] Drug-induced pain responses in human iPSC-derived sensory neurons using MEA system2018

    • 著者名/発表者名
      Aoi Odawara, Noji Shuhei, Naoki Matsuda, Ikuro Suzuki
    • 学会等名
      Sciety for Neuroscience 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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