脳室内圧による神経幹細胞の増殖・分化の制御

脑室内压力控制神经干细胞的增殖和分化

基本信息

批准号：
21K06190
负责人：
嶋村健児
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、脳のサイズ決定の重要な要因となる神幹細胞の増殖期から分化期のへの移行メカニズムの解明を目指し、発生期の脳室内圧に起因する力学的要因が、神経幹細胞における増殖の時間的制御に果たす役割とその機序を明らかにすることを目的としている。昨年度の計画であった本研究の核心となる作業仮設の基盤となる脳室内圧の実測について、本学自然科学研究科の中島雄太准教授との共同研究によって開発中のマイクロ流路を用いた微小圧力測定方法、および計測デバイスの改良を進めた。本年度は、理化学研究所生命機能科学研究センターの森下喜弘、加藤壮一郎両氏の協力をえて、WPI社の900A Micropressure Systemを用いて比較検討を行った。その結果、これまでに得た測定値と一定の整合性が得られたものの、測定手法と改良すべき問題点が発覚したため、この機器の導入は見合わせることとした。一方、従来の計測法にも新たに問題点が発覚し、最終的に市販の電子式圧力センサーを利用した新たな計測法を開発すべきとの結論に至った。現在機器の設計開発とリファインを行っているところである。これに並行して、発生に伴う脳室内圧と神経幹細胞の細胞間張力の変化の相関を押さえるため、一般的に知られる細胞の張力応答を免疫染色等によって解析した。しかしながら、必ずしも単純明快な相関は認められず、細胞の張力応答と張力感受性とを分けて考える必要性、あるいは張力応答の検出方法を再検討する必要性が示唆された。神経幹細胞の力学応答の分子基盤の解明にむけて、昨年度に準備した力学刺激を与えた培養組織サンプルに加え、生体で脳室内圧を変化する処置を行ったサンプルを収集し、トランスクリプトーム解析の準備を完了した。

本研究旨在阐明神经干细胞从增殖期向分化期转变的机制，这是决定大脑大小的重要因素，本研究的目的是阐明在时间控制中所起的作用和机制。的去年计划的本研究的核心，即临时工作的基础，即室内压的实际测量，我们将使用目前正在与副教授合作开发的微通道的微通道。我校自然科学研究生院中岛佑太在压力测量方法和测量装置的改进方面取得了进展。今年，我们在RIKEN生物系统动力学研究中心的Yoshihiro Morishita和Soichiro Kato的合作下，使用WPI的900A微压系统进行了比较研究。结果，虽然与迄今为止获得的测量值取得了一定程度的一致性，但发现测量方法存在需要改进的问题，因此决定推迟引进该设备。另一方面，传统的测量方法发现了新的问题，团队最终得出结论，应该开发一种使用市售电子压力传感器的新测量方法。我们目前正在设计、开发和完善设备。同时，为了研究脑室内压力与发育过程中神经干细胞细胞间张力变化之间的相关性，我们使用免疫染色和其他技术分析了众所周知的细胞张力反应。然而，不一定观察到简单而明确的相关性，这表明需要单独考虑细胞张力反应和张力敏感性，或者需要重新考虑检测张力反应的方法。为了阐明神经干细胞机械反应的分子基础，除了去年准备的受到机械刺激的培养组织样本外，我们还收集了体内经过改变脑室内压力处理的样本并进行了转录组分析。准备工作完成。