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2020 年度 実施状況報告書

光顕・電顕相関観察法の確立に基づく脳内α-シヌクレイン凝集体伝播機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07743
研究機関順天堂大学

研究代表者

小池 正人  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80347210)

研究分担者 波田野 琢  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60338390)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードパーキンソン病 / シヌクレイン / 凝集体 / p62
研究実績の概要

p62ーGFPノックインマウスの線条体にシヌクレインフィブリルを注入し、凝集体を可視化する系を確立した。具体的には、注入後1ヶ月から経時的に解析して、凝集体の可視化が良好な時期を検討したところ、注入後4ヶ月以降で注入側や対側で、リン酸化シヌクレイン陽性の凝集体が確認できた。神経細胞体において、これらリン酸化シヌクレイン陽性の凝集体と共局在するGFPシグナルの観察に成功した。ただし、神経細胞体における顆粒状のp62-GFPは、GFPそのものの蛍光は暗いためそのままでは観察が困難であり、GFPに対する免疫染色によりシグナルを増強する必要があった。
新規孤発性パーキンソン病モデルマウスであるアルファシヌクレイン遺伝子のA53T変異や一塩基多型など複数の遺伝子変異を導入した大腸菌人工染色体(BAC)トランスジェニック(Tg)マウスでは、内因性のアルファシヌクレインと同じパターンで、それぞれの部位でリン酸化アルファシヌクレインが高発現する。このマウスにおいて、大脳皮質でリン酸化アルファシヌクレインが高発現することに着目し、その投射先で、パーキンソン病と関連する部位である線条体における神経細胞の樹状突起の形態についての経時的変化(1、3、6、22ヶ月齢)を電子顕微鏡三次元立体再構築により対照群と比較検討した。野生型では加齢とともに、樹状突起スパインの密度が下がる一方、個別のスパインの体積が増大する傾向を示したが、上記A53Tバックトランスジェニックにおいてはこのような経時的な変化が認められなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

p62-GFPノックインマウスにおける適切な解析時期が明らかになった。パーキンソン病モデルマウスの詳細な形態観察を行うことができた。

今後の研究の推進方策

p62-GFPは凝集体に一致して顆粒状に観察できるが、そのままでは同一部位の光顕、電顕相関観察を行うには蛍光が暗いことが問題である。電子顕微鏡レベルの可視化にあたっては、免疫染色の併用など、いくつかの可能な方法を検討し、最良の方策を見出す。

次年度使用額が生じた理由

2020年度中に受理を目指した総説が、担当者の異動により受理が遅れたため、その投稿料として、次年度に繰り越して使用する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Exclusive labeling of direct and indirect pathway neurons in the mouse neostriatum by an adeno-associated virus vector with Cre/lox system2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Shinichiro、Yamauchi Kenta、Sohn Jaerin、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Furuta Takahiro、Koike Masato、Fujiyama Fumino、Hioki Hiroyuki
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 2 ページ: 100230~100230

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2020.100230

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Maintenance of neural stem‐progenitor cells by the lysosomal biosynthesis regulators TFEB and TFE3 in the embryonic mouse telencephalon2021

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yuizumi、Yujin Harada、Takaaki Kuniya、Takehiko Sunabori、Masato Koike、Masaki Wakabayashi、Yasushi Ishihama、Yutaka Suzuki、Daichi Kawaguchi、Yukiko Gotoh
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/stem.3359

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of an in vitro model for analyzing mitochondrial ultrastructure in PRKN-mutated patient iPSC-derived dopaminergic neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Yokota Mutsumi、Kakuta Soichiro、Shiga Takahiro、Ishikawa Kei-ichi、Okano Hideyuki、Hattori Nobutaka、Akamatsu Wado、Koike Masato
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00771-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CTLA-2 Alpha Is a Potent Inhibitor of Angiogenesis in Murine Ocular Tissue2021

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Kazuichi、Yoneda Kazuhito、Sugita Sunao、Yamamoto Yoshimi、Koike Masato、Peters Christoph、Uchiyama Yasuo、Nishida Kohji
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 10 ページ: 456~456

    • DOI

      10.3390/antiox10030456

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cells recognize osmotic stress through liquid-liquid phase separation lubricated with poly(ADP-ribose)2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kengo、Morishita Kazuhiro、Zhou Xiangyu、Shiizaki Shigeru、Uchiyama Yasuo、Koike Masato、Naguro Isao、Ichijo Hidenori
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-021-21614-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insulin2Q104del (Kuma) mutant mice develop diabetes with dominant inheritance2020

    • 著者名/発表者名
      Sakano Daisuke、Inoue Airi、Enomoto Takayuki、Imasaka Mai、Okada Seiji、Yokota Mutsumi、Koike Masato、Araki Kimi、Kume Shoen
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 12187

    • DOI

      10.1038/s41598-020-68987-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unique synaptic topography of crest-type synapses in the interpeduncular nucleus2020

    • 著者名/発表者名
      Parajuli Laxmi Kumar、Wako Ken、Maruo Suiki、Kakuta Soichiro、Koike Masato
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 530 ページ: 130~135

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.06.046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developmental Changes in Dendritic Spine Morphology in the Striatum and Their Alteration in an A53T α-Synuclein Transgenic Mouse Model of Parkinson’s Disease2020

    • 著者名/発表者名
      Parajuli Laxmi Kumar、Wako Ken、Maruo Suiki、Kakuta Soichiro、Taguchi Tomoyuki、Ikuno Masashi、Yamakado Hodaka、Takahashi Ryosuke、Koike Masato
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0072-20.2020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overlapping Projections of Neighboring Direct and Indirect Pathway Neostriatal Neurons to Globus Pallidus External Segment2020

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Shinichiro、Sohn Jaerin、Tanaka Takuma、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Yamauchi Kenta、Koike Masato、Fujiyama Fumino、Hioki Hiroyuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 ページ: 101409~101409

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101409

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geometry and the Organizational Principle of Spine Synapses along a Dendrite2020

    • 著者名/発表者名
      Parajuli Laxmi Kumar、Urakubo Hidetoshi、Takahashi-Nakazato Ai、Ogelman Roberto、Iwasaki Hirohide、Koike Masato、Kwon Hyung-Bae、Ishii Shin、Oh Won Chan、Fukazawa Yugo、Okabe Shigeo
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0248-20.2020

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Alternative mitochondrial quality control mediated by extracellular release2020

    • 著者名/発表者名
      Choong Chi-Jing、Okuno Tatsusada、Ikenaka Kensuke、Baba Kousuke、Hayakawa Hideki、Koike Masato、Yokota Mutsumi、Doi Junko、Kakuda Keita、Takeuchi Toshihide、Kuma Akiko、Nakamura Shuhei、Nagai Yoshitaka、Nagano Seiichi、Yoshimori Tamotsu、Mochizuki Hideki
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: - ページ: 1~13

    • DOI

      10.1080/15548627.2020.1848130

    • 査読あり
  • [学会発表] 蛍光チラミド増感法の開発とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      山内健太、岡本慎一郎、古田貴寛、小池正人、日置寛之
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会・全国学術集会
  • [学会発表] PARK2 iPS細胞由来ドーパミン神経細胞における酸化ストレス下ミトコンドリア形態変化の電子顕微鏡観察2021

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、角田宗一郎、吉野佑太朗、志賀孝宏、石川景一、岡野 栄之、服部信孝、赤松和土、小池正人
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会・全国学術集会
  • [学会発表] ゴルジ体酸性環境による糖鎖修飾の制御メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      曽高友深、前田裕輔、木下タロウ、小池正人
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会・全国学術集会
  • [学会発表] 前駆期パーキンソン病モデルマウスの作成2020

    • 著者名/発表者名
      田口智之、生野真嗣、本堂茉莉、Laxmi Kumar Parajuli、田口勝敏、上田潤、澤村正典、 奥田真也、中西悦郎、原淳子、上村紀仁、畑中悠佑、綾木孝、松澤秀一、田中雅樹、小池正人、柳沢正史、上村麻衣子、山門穂高、髙橋良輔
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] iPS 細胞由来GFP標識ドパミン神経細胞の光顕-電顕相関観察2020

    • 著者名/発表者名
      横田睦美、角田宗一郎、志賀孝宏、石川景一、服部信孝、赤松和土、小池正人
    • 学会等名
      第108回日本解剖学会・関東支部学術集会
  • [学会発表] 小脳神経系におけるゴルジ体酸性環境の重要性2020

    • 著者名/発表者名
      曽高友深、小池正人
    • 学会等名
      第108回日本解剖学会・関東支部学術集会
  • [学会発表] Unique synaptic topography of crest-type synapses in the interpeduncular nucleus2020

    • 著者名/発表者名
      Parajuli LK、Wako K、Maruo S、Kakuta S、Koike M
    • 学会等名
      第108回日本解剖学会・関東支部学術集会
  • [学会発表] Developmental changes in dendritic spine morphology in the striatum and their alteration in an A53T alpha-synuclein transgenic mouse model of Parkinson's disease2020

    • 著者名/発表者名
      Parajuli LK、Wako K、Maruo S、Takahashi R、Koike M
    • 学会等名
      第108回日本解剖学会・関東支部学術集会
  • [学会発表] Overlapping Projections of Neighboring Direct and Indirect Pathway Neostriatal Neurons to Globus Pallidus External Segment2020

    • 著者名/発表者名
      日置寛之、岡本慎一郎、孫在隣、田中琢真、高橋慧、石田葉子、山内健太、古田貴寛、小池正人、藤山文乃
    • 学会等名
      第108回日本解剖学会・関東支部学術集会
  • [備考] 順天堂大学大学院医学系研究科神経機能構造学

    • URL

      https://juntendo-cellbio.jp/

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公開日: 2021-12-27  

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