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2021 年度 実施状況報告書

iPS細胞を用いた睡眠時ブラキシズム発症機序に関する神経機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K23092
研究機関昭和大学

研究代表者

中井 健人  昭和大学, 歯学部, 助教 (00880444)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
キーワード睡眠時ブラキシズム / 疾患特異的iPS細胞
研究実績の概要

睡眠時ブラキシズム(SB)は顎口腔系に為害作用をもたらす可能性があるが,発生機序は未だ明らかではない.セロトニン2A受容体 (5-HT2AR) 遺伝子 (HTR2A) の一塩基多型がSBの発症リスクである可能性が報告され,一方で5-HT2ARを発現するGABA作動性ニューロンの睡眠中の活性減弱が三叉神経運動路に関与する可能性が示唆されている.本研究では,神経細胞モデルとして分化誘導させたSB特異的hiPS細胞由来ニューロンの特性を電気生理学的解析,遺伝子発現解析を行い,SB患者生体内の神経機構の解明を目指したものである.当該年度では,HTR2Aプロモーターに特異的なレンチウイルスを用いてHTR2A陽性ニューロンをZsGreen1で標識,さらに5-HT2ARを標識した.DIV51のhiPS細胞に対してシングルセルRNA-seqを行った結果,約90%がMAP2遺伝子を発現し,また,SYN1,SYN2,SYP,DLG4などのシナプスマーカーの発現を認めた.さらに神経細胞マーカーの発現から,神経細胞集団にはグルタミン酸作動性,GABA作動性,コリン作動性,ドーパミン作動性,セロトニン作動性のニューロンが含まれることが示された.共局在するZsGreen1陽性かつ5-HT2AR陽性のニューロンは,グルタミン酸作動性,GABA作動性,コリン作動性ニューロンマーカーを比較的多く発現していた.ターゲットニューロンの電気生理学的解析により,電気刺激への応答および5-HT2A受容体選択的アゴニスト投与時の応答を観察したところ,脱分極性パルスに対する連続発火を確認し,5-HT2A受容体選択的アゴニストであるTCB-2を投与すると内向き電流の発生を認めた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

COVID-19による影響で,iPS細胞を扱うラボでの活動が制限された期間があったため,解析サンプルを準備する時間が当初の予測よりかかってしまったこと,参加を予定していた学会が延期になったことなどにより, やや遅れが生じた.

今後の研究の推進方策

取りまとめた研究結果について,学会にて発表を行っていく予定である.

次年度使用額が生じた理由

COVID-19による影響で,解析およびデータの取りまとめに要する時間が当初の予測よりかかってしまい,次年度使用額が生じた.翌年度に専門学会での成果発表に使用予定である.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] In vitro monitoring of HTR2A-positive neurons derived from human-induced pluripotent stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Nakai Kento、Shiga Takahiro、Yasuhara Rika、Sarkar Avijite Kumer、Abe Yuka、Nakamura Shiro、Hoashi Yurie、Kotani Keisuke、Tatsumoto Shoji、Ishikawa Hiroe、Go Yasuhiro、Inoue Tomio、Mishima Kenji、Akamatsu Wado、Baba Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 15437

    • DOI

      10.1038/s41598-021-95041-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2022-12-28  

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