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2014 年度 実施状況報告書

質量顕微鏡によるオリゴデンドロサイト分化マーカーの可視化

研究課題

研究課題/領域番号 26430077
研究機関関西医科大学

研究代表者

和田 幸恵(平原幸恵)  関西医科大学, 医学部, 助教 (70457969)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードオリゴデンドロサイト / スルファチド / 質量顕微鏡 / 発生
研究実績の概要

オリゴデンドロサイト分化過程は、細胞表面に様々な脂質マーカーを発現する。脂質検出を得意とする質量顕微鏡による解析は、生体内オリゴデンドロサイトでの糖脂質各種の分布を詳細に解析する有効なツールである。本研究は、質量顕微鏡の発生学への応用を試みる。本年度は、「質量分析イメージングによるオリゴデンドロサイト系譜の追跡」を行った。マウス胚発生過程、オリゴデンドロサイト発生母地である脊髄腹側に焦点をあてオリゴデンドロサイト特異的脂質(スルファチド)を対象に、質量顕微鏡にてオリゴデンドロサイト細胞系譜を確定した。遂行された実験と結果は以下の通り。
1)マウス胚、13日胚~19日胚の脊髄組織に対し、質量顕微鏡による解析をおこなったところ、17日胚脊髄腹側部特異的にC18スルファチドのピークが検出された。2)質量分析の結果は、オリゴデンドロサイト前駆細胞特異的マーカーOlig2 の免疫染色像と一致した。3)成熟オリゴデンドロサイトが占めるマウス19日胚脊髄では、C22-OH、C24-OH、C24:1-OHスルファチドが同領域で発現していた。成獣脊髄においては、C24:1-OHスルファチドが優位であった。4)ラット由来オリゴデンドロサイト前駆体培養細胞から、O4抗体陽性/O1抗体陰性として標識されるプロオリゴデンドロブラストをフローサイトメトリーにより回収して質量分析を行った結果、C18スルファチドが優位に検出された。5)これらの結果は、プロオリゴデンドロブラストでは、脂肪酸の短いC18スルファチドが使われ、オリゴデンドロサイト発生過程、年齢において脂肪酸の長さは変化していくことを示している。

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

質量顕微鏡を使ったマウス胚におけるオリゴデンドロサイトの発生の追跡に関しては順調に行うことができ、このツールをオリゴデンドロサイトの発生系譜解析に用いることは可能であると判断できる。しかし、オリゴデンドロサイトは多数の脂質分化マーカーを持っていると考えられるので、今回行ったスルファチド群のみに限らず、他のガングリオシド系の解析を進めていく必要がある。従って、「おおむね順調に進展している」とした。

今後の研究の推進方策

オリゴデンドロサイト前駆細胞と成熟オリゴデンドロサイトに焦点をあてる。前駆細胞の分化マーカーとして、c経路ガングリオシド、成熟オリゴデンドロサイトのマーカーとしてセレブロシドを指標とし、質量顕微鏡を使った細胞系譜の同定を進める。
c経路ガングリオシドは、脳室周囲増殖領域の神経新生能のある領域に発現し、グリア系譜にコミットした幼若な前駆細胞のマーカーと考えられている。Human Metabolome Database によるとそれぞれのc経路ガングリオシドは30種類の脂肪酸の長さの違う構造をもつ。計120種類のガングリオシドが考えられるがオリゴデンドロサイト前駆細胞が保持しているガングリオシドがどのタイプによるものか、オリゴデンドロサイト前駆細胞から後期前駆細胞に伴い脂質のタイプが異なるかを解析する。これらは、連続切片において、オリゴデンドロサイト前駆細胞のマーカーとして使われるOlig1, PDGFR alpha, NG2陽性細胞との対応を検討する。

次年度使用額が生じた理由

計画は、オリゴデンドロサイトは多数の脂質分化マーカーを同時に解析予定であったが、脂質によって質量分析の条件が違っており、条件検討を進めるのに時間を要した。そのため、スルファチド以外の脂質の解析は次年度に行う予定である。

次年度使用額の使用計画

他のマーカーである脂質、ガングリオシド系脂質、セレブロシドに焦点をあてて解析予定である。解析に必要な脂質標品、比較するオリゴデンドロサイト前駆体細胞の免疫染色解析に必要な抗体、マウスの購入を行う。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] Role of pro-oligodendroblast antigen in oligodendrocyte differentiation2015

    • 著者名/発表者名
      Yukie HIRAHARA, Taketoshi WAKABAYAHSHI, Koichi HONKE, Tetuji MORI ,Taro KOIKE, Yasuharu TAKAMORI, Katsuhiko ONO, Hisao YAMADA
    • 学会等名
      第120回 日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
  • [学会発表] 「質量顕微鏡で髄鞘脂質をみる!   ~ O4モノクローナル抗体が認識する物質の本体 ~2014

    • 著者名/発表者名
      平原幸恵 山田久夫
    • 学会等名
      第90回解剖学会近畿支部会
    • 発表場所
      大阪大学医学部保健学科 第1講堂
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-29
  • [学会発表] オリゴデンドロサイト発生初期におけるスルファチド脂肪酸の変化2014

    • 著者名/発表者名
      平原幸恵, 若林毅俊, 小池太郎, 高森康晴, 矢尾育子, 後藤仁志, 小野勝彦, 山田久夫
    • 学会等名
      第55回日本組織細胞化学会総会・学術集会
    • 発表場所
      松本市中央公民館(M ウイング文化センター)
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-28
  • [学会発表] The sulfatide with short chain fatty acids is dominant in the oligodendrogenesis region of the embryonic spinal cord.2014

    • 著者名/発表者名
      Yukie Hirahara, Taketoshi Wakabayashi, Tetuji Mori, Taro Koike, Yasuharu Takamori, Ikuko Yao, Hitoshi Gotoh, Koichi Honke, Katsuhiko Ono, Hisao Yamada
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会(Neuroscience2014)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13

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公開日: 2016-05-27  

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