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2021 年度 実績報告書

ヒト脳組織特異的染色による先進的3D神経病理学の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18H02105
研究機関新潟大学

研究代表者

田井中 一貴  新潟大学, 脳研究所, 教授 (80506113)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード透明化 / 3Dイメージング / 神経病理 / ケミカルプローブ
研究実績の概要

本研究では、組織透明化に適した種々の染色手法を確立することで、次世代の3次元神経病理学を実現することを目的としている。特異的染色技術による3次元神経病理学を確立するためのアプローチとして、免疫組織化学的染色法と低分子蛍光プローブによる染色手法が挙げられる。後者は抗体に比べて拡散係数も高く、有機合成化学による機能化も容易であることから、比較的大きなヒト脳組織への拡張性が期待できる。しかしながら、現在までに開発された全ての透明化手法において、蛍光プローブの応用性は極めて限定的であり、未だに核染色剤や一部の蛍光色素しか適用できていない。以下にヒト組織と蛍光プローブの課題を示す。
課題1:現行の透明化手法で生じるヒト脳組織の褐変による低い可視光透過率
課題2:リポフスチンや残留血液などによる広い波長領域における強度の自家蛍光
課題3:透明化処理中の屈折率調整過程における蛍光プローブの解離
課題4:透明化処理過程により蛍光プローブの染色パターンが劇的に変化
これまでに課題1・2を克服した新規透明化プロトコールを開発した。また、課題3・4の克服に取り組み、透明化条件において特異的な染色パターンを示す蛍光プローブの染色プロファイリングを実施した。屈折率調整による染色色素の解離を防止するために、染色後にホルマリンによる追加固定が可能なアミノ基を有する蛍光色素のスクリーニングを行った結果、神経細胞の胞体や残留血液成分、軸索、老人斑などに特異的なケミカルプローブの探索に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal dynamics of clonal selection and diversification in normal endometrial epithelium.2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi M, Nakaoka H, Suda K, Yoshihara K, Ishiguro T, Yachida N, Saito K, Ueda H, Sugino K, Mori Y, Yamawaki K, Tamura R, Revathidevi S, Motoyama T, Tainaka K, Verhaak RGW, Inoue I, Enomoto T.
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 13 ページ: 943

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28568-2.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical load regulates bone growth via periosteal Osteocrin.2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe-Takano H, Ochi H, Chiba A, Matsuo A, Kanai Y, Fukuhara S, Ito N, Sako K, Miyazaki T, Tainaka K, Harada I, Sato S, Sawada Y, Minamino N, Takeda S, Ueda HR, Yasoda A, Mochizuki N.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 36 ページ: 109380

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109380.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Using a new three-dimensional CUBIC tissue-clearing method to examine the brain during experimental cerebral malaria.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo-Dapaah J, Lee MSJ, Ishii KJ, Tainaka K, Coban C.
    • 雑誌名

      Int Immunol.

      巻: 33 ページ: 587-594

    • DOI

      10.1093/intimm/dxab060.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 組織透明化の化学的アプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      ISNAC2021_若手フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体組織透明化技術CUBICによる包括的3Dイメージング技術2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第757回 新潟医学会例会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織透明化・3Dイメージング技術による3次元神経病理学2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      2021年度 生理研研究会 機能的神経回路の構築と動作を支える分子細胞基盤
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト脳組織透明化・3Dイメージングによる3次元神経病理学2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・企画シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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