最先端形態学・シングルセル遺伝子発現解析による生後脳のニューロン移動機構の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18KK0213
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 澤本 和延 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90282350)
• 研究分担者: 金子 奈穂子 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (20464571) ; 澤田 雅人 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (20645288)
• 研究期間 (年度): 2018-10-09 – 2021-03-31
• キーワード: ニューロン

研究実績の概要

生後の脳において神経幹細胞から生まれる新生ニューロンは、脳機能の維持および脳傷害後の神経再生・機能回復に関わっている。我々はこれまでに、さまざまなモデル動物を用いて、正常脳および傷害脳における新生ニューロンの移動メカニズムおよび周囲の細胞との相互作用を明らかにしてきた。本課題では、以下の通り、バレンシア大学のJose Manuel Garcia-Verdugo教授およびコペンハーゲン大学のKonstantin Khodosevich准教授の研究室と共同で、移動する新生ニューロンと周囲の細胞の接着および細胞形態変化のメカニズムと、その意義を明らかにすることを目的とした研究を実施した。本研究を通じて、若手研究者に国際交流の機会を提供した。
① 正常脳・傷害脳におけるニューロン移動・成熟の調節メカニズム（2018-2020年度）：バレンシア大学の研究グループと共同で、新生ニューロンの微細形態を観察し、正常脳と傷害脳における移動・成熟メカニズムを比較した。
② 病態脳における神経幹細胞及び新生ニューロンの調節メカニズム（2018-2020年度）：バレンシア大学のグループと共同で、病態モデルにおける神経幹細胞およびその周囲の細胞の微細形態を観察し、正常脳との違いを見出した。また、コペンハーゲン大学のグループと共同で、病態脳における遺伝子発現変化を解析するための実験方法を検討した。
③ 移動調節因子を利用したニューロン再生促進法の開発（2019-2020年度）：上記の実験から得られた正常脳・傷害脳におけるニューロンの新生・移動・成熟のメカニズムに関する情報に基づいて、ニューロン再生を促進する方法の検討を行った。
これらの成果は、将来、脳可塑性の未知のメカニズムの解明および新たな神経再生技術の開発に貢献することが期待できる。

研究成果

• [国際共同研究] バレンシア大学(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: バレンシア大学
• [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)
  • 国名: デンマーク
  • 外国機関名: コペンハーゲン大学
• [雑誌論文] Dysfunction of the proteoglycan Tsukushi causes hydrocephalus through altered neurogenesis in the subventricular zone in mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito N, Riyadh MA, Ahmad SAI, Hattori S, Kanemura Y, Kiyonari H, Abe T, Furuta Y, Shinmyo Y, Kaneko N, Hirota Y, Lupo G, Hatakeyama J, Abdulhaleem MFA, Anam MB, Yamaguchi M, Takeo T, Takebayashi H, Takebayashi M, Oike Y, Nakagata N, Shimamura K, Holtzman MJ, Takahashi Y, Guillemot F, Miyakawa T, Sawamoto K, Ohta K
  • 雑誌名: Science Translational Medicine 巻: 13 ページ: eaay7896
  • DOI: 10.1126/scitranslmed.aay7896
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Metabolic fingerprints of fear memory consolidation during sleep (2021)
  • 著者名/発表者名: Koyanagi I, Sonomura K, Naoi T, Ohnishi T, Kaneko N, Sawamoto K, Sato TA, Sakaguchi M
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: 14 ページ: 30
  • DOI: 10.1186/s13041-021-00733-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 成体脳における新生ニューロンの移動メカニズムと治療応用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本拓哉, 金子奈穂子，澤本和延
  • 雑誌名: BIO Clinica 巻: 36 ページ: 192-196
• [雑誌論文] In vitro Time-lapse Imaging of Primary Cilium in Migrating Neuroblasts (2020)
  • 著者名/発表者名: Sawada M, Matsumoto M, Narita K, Kumamoto N, Ugawa S, Takeda S, Sawamoto K
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 10 ページ: e3823
  • DOI: 10.21769/BioProtoc.3823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sparse Activity of Hippocampal Adult-Born Neurons during REM Sleep Is Necessary for Memory Consolidation (2020)
  • 著者名/発表者名: Kumar D, Koyanagi I, Carrier-Ruiz A, Vergara P, Srinivasan S, Sugaya Y, Kasuya M, Yu TS, Vogt KE, Muratani M, Ohnishi T, Singh S, Teixeira CM, Chrasse Y, Naoi T, Wang SH, Nondhalee P, Osman BAH, Kaneko N, Sawamoto K, Kernie SG, Sakurai T, McHugh TJ, Kano M, Yanagisawa M, Sakaguchi M
  • 雑誌名: Neuron 巻: 107 ページ: 552-565.e10
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2020.05.008
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of interferon-alpha on hippocampal neurogenesis and behavior in common marmosets (2020)
  • 著者名/発表者名: Kaneko N, Nakamura S, Sawamoto K
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: 13 ページ: 98
  • DOI: 10.1186/s13041-020-00639-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Postnatal neuronal migration in health and disease (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakajima C, Sawada M, Sawamoto K
  • 雑誌名: Current Opinion in Neurobiology 巻: 66 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.conb.2020.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neurogenesis and neuronal migration in the postnatal ventricular-subventricular zone:similarities and dissimilarities between rodents and primates (2020)
  • 著者名/発表者名: Akter M, Kaneko N, Sawamoto K
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: S0168-0102 ページ: 30379-5
  • DOI: 10.1016/j.neures.2020.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 最先端形態学・シングルセル遺伝子発現解析による生後脳のニューロン移動機構の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中嶋智佳子, 澤本和延
  • 雑誌名: 月刊「細胞」 巻: 52 ページ: 52-54
• [学会発表] 生後脳における新生ニューロンの移動維持・停止機構 (2021)
  • 著者名/発表者名: 澤田雅人、澤本和延
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
• [学会発表] 成体海馬ニューロン新生に着目した痛みの慢性化を引き起こす中枢神経回路の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本 啓補、澤田 雅人、山﨑 久朗、梅澤 直、樋口 恒彦、粂 和彦、澤本 和延、大澤 匡弘
  • 学会等名: 第141回日本薬学会年会
• [学会発表] 早産による生後のニューロン新生低下のメカニズム (2021)
  • 著者名/発表者名: 中村泰久、川瀬恒哉、澤田雅人、澤本和延
  • 学会等名: 成体脳のニューロン新生懇談会
• [学会発表] 新生仔脳傷害モデルマウスの歩行機能獲得過程におけるリハビリテーションの効果 (2020)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 晃、坪井義晃、澤田 雅人、澤本 和延
  • 学会等名: 第25回日本基礎理学療法学会学術大会
• [学会発表] 成体脳でのFynによるニューロブラスト間接着調整機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤掛数馬、澤田雅人、匹田貴夫、瀬戸弥生、金子奈穂子、Vicente Herranz-Perez、土肥名月、本間夏美、大佐賀智、柳川右千夫、赤池敏弘、Jose Manuel Garcia-Verdugo、服部光治、祖父江和哉、澤本和延
  • 学会等名: 第71回名古屋市立大学医学会総会
• [学会発表] 三次元電顕技術による神経再生メカニズムの解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澤本和延
  • 学会等名: 公益社団法人日本顕微鏡学会第63回シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 脳疾患後の再生過程におけるニューロンの移動機構とその操作技術 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澤本和延
  • 学会等名: 第63回日本脳循環代謝学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 成体脳を移動する新生ニューロンにおける成長円錐の形態と動態 (2020)
  • 著者名/発表者名: Takagi Y, Sawada M, Nakajima C, Matsumoto M, Ohno N, Igarashi M, Sawamoto K
  • 学会等名: 第63回 日本神経化学会大会
• [学会発表] ミクログリアによる死細胞の貪食は嗅球ニューロンのターンオーバーを調節する (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishido Y, Sawada M, Kurematsu C, Oishi H, Ohmuraya M, Nagata S, Asano K, Tanaka M, Sawamoto K
  • 学会等名: 第63回 日本神経化学会大会
• [学会発表] 早産による生後のニューロン新生の低下 (2020)
  • 著者名/発表者名: Gokenya S, Kawase K, Ito A, Sawada M, Iwata O, Saitoh S, Sawamoto K
  • 学会等名: 第63回 日本神経化学会大会
• [学会発表] 脳細胞の移動・再生を促進する技術 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澤本和延.
  • 学会等名: 次世代医療システム産業化フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 脳梗塞後の脳内における新生ニューロンの配置制御と神経機能再生 (2020)
  • 著者名/発表者名: 金子奈穂子, 澤本和延
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会
• [学会発表] 移動するニューロンにおける成長円錐の構造と動態 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澤田 雅人, 松本 真実, 大野 伸彦, 五十嵐 道弘, 澤本 和延
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会
• [図書] Patterning and Cell Type Specification in the Developing CNS and PNS Second Edition (2020)
  • 著者名/発表者名: Meunier A, Sawamoto K, Spassky N
  • 総ページ数: 1122
  • 出版者: Elsevier Inc
  • ISBN: 9780128144053
• [図書] Cellular Migration and Formation of Axons and Dendrites 2nd Edition (2020)
  • 著者名/発表者名: Sawada M, Sawamoto K
  • 総ページ数: 618
  • 出版者: Academic Press
  • ISBN: 9780128144077
• [備考] 澤本和延研究室ホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com/