透明化手法を用いた新規イメージング技術による内耳病態の包括的・網羅的解析

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H00546
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山岨 達也 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (60251302)
• 研究分担者: 岩崎 真一 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (10359606) ; 木下 淳 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10755648) ; 樫尾 明憲 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (20451809) ; 鴨頭 輝 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30807152) ; 近藤 健二 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (40334370) ; 藤本 千里 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60581882) ; 浦田 真次 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60849404)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 内耳 / ミトコンドリア / 有毛細胞 / 組織透明化 / 三次元構造 / 前庭 / 蝸牛

研究実績の概要

蝸牛・前庭・半規管の組織を透明化し、三次元的に詳細に観察する技術を構築した。前庭に近い蝸牛基底回転、前庭、半規管を、骨胞を透明化して、すべての感覚上皮がコンタミネーションなくきれいに描出できる手法を確立した。前庭の二つの感覚上皮（球形嚢斑、卵形嚢斑）および三つ（前・後・外側）の半規管膨大部を同時に描出し、核染色（DAPI）、有毛細胞（ミオシン7a）、細胞骨格（ファロイジン）、神経線維（NF200）などの免疫染色を行い、イメージング処理技術を用いて、正常例の感覚細胞の細胞カウント、各感覚上皮の三次元的形態、それぞれの感覚上皮の三次元的関係について解析した。この過程でcrista neglectaも発見した。細胞カウントは自動カウントソフトを導入してカウントし、感覚上皮の彎曲や各感覚の三次元的関係について形態の近似値を計算する数式（Levenberg-Marquardtアルゴリズム）を用いて解析した。また、障害モデルについてはゲンタシン投与マウスモデルを作成し、感覚細胞・シナプス、神経の変性および再生過程について経時的に観察を行った。蝸牛については二酸化ゲルマニウムによるミトコンドリア障害マウスを作成し、蝸牛障害の詳細についてDNAマイクロアレイを用いた網羅的遺伝子解析、聴覚と組織変化の解析を行い、抗酸化物質の障害予防効果について検討し、このモデルを用いて、透明化による蝸牛・前庭の各種細胞の網羅的解析を行っている。またマウスの音響外傷および老人性難聴の予備実験として、ピロロキノリンキノン（PQQ）の予防効果につき、ABRによる機能解析、感覚細胞、シナプス、蝸牛神経、ラセン神経節、血管条の形態学的解析を行い、その有効性を確認し、論文化した。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Taurine, Coenzyme Q(10), and Hydrogen Water Prevents Germanium Dioxide-Induced Mitochondrial Dysfunction and Associated Sensorineural Hearing Loss in mouse. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kashio A, Yamada C, Yasuhara K, Kamogashira T, Someya S, Yamasoba T
  • 雑誌名: Hearing Research 巻: 428 ページ: 108678
  • DOI: 10.1016/j.heares.2022.108678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oral Administration of TrkB Agonist, 7, 8-Dihydroxyflavone Regenerates Hair Cells and Restores Function after Gentamicin Induced Vestibular Injury in Guinea Pig. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Fujimoto C, Iwasaki S, Kondo K, Yamasoba T.
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 15 ページ: 493
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics15020493.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Live Imaging of the Dehydration Effect of Isosorbide on the Normal and Hydropic Guinea Pig Cochleae Using Optical Coherence Tomography. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kakigi A, Egami N, Fujita T, Uehara N, Yokoi J, Koda K, Nibu KI, Yamashita S, Yamasoba T.
  • 雑誌名: Otology Neurotology 巻: 44 ページ: 833-837
  • DOI: 10.1097/MAO.0000000000003962
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical analysis of vestibular specimens with optical clearing methods (2023)
  • 著者名/発表者名: Kamogashira T, Lin SY, Urata S, Yamasoba T
  • 学会等名: CORLAS 2023
  • 国際学会