The analysis of synapse pathology in motor neuron diseases using iPSCs

使用 iPSC 分析运动神经元疾病的突触病理学

• 批准号: 21K07471
• 负责人: 丹羽 淳一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Aichi Medical 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07471/
• 关键词: 疾患iPS細胞; iPS細胞; 運動ニューロン; 骨格筋; 神経筋接合部（NMJ）; オプトジェネティクス; 運動ニューロン疾患; 疾患特異的iPS細胞; 神経筋接合部; シナプス

NMJを介した運動ニューロンと骨格筋の相互作用を機能的に解析するため、疾患モデルの開発が必要である。しかし、このようなNMJのシナプス機能を解析できるモデルは乏しい。本研究では、ヒトiPS細胞を使用した神経・筋共培養システムを構築し、その機能性を明らかにすることで、神経筋疾患の病態解析に応用することを目指している。ヒトiPS細胞から誘導した運動ニューロンと骨格筋を共培養し、NMJ形成を経時的に解析した結果、NMJを経時的に捉えることに成功した。さらに、プローブの表面処理や培養条件の検討により、骨格筋培養と神経筋共培養をより安定させる方法を開発した。また、PDMSで作製したデバイス上でiPS細胞由来筋芽細胞を三次元培養し、骨格筋マーカーの発現およびサルコメア構造を確認した。これらの手法を応用して、NMJの機能解析を進めている。

为了通过 NMJ 对运动神经元和骨骼肌之间的相互作用进行功能分析，有必要开发疾病模型。然而，能够分析此类 NMJ 突触功能的模型很少。在本研究中，我们旨在利用人类iPS细胞构建神经肌肉共培养系统并阐明其功能，旨在将其应用于神经肌肉疾病的病理分析。通过共培养源自人类 iPS 细胞和骨骼肌的运动神经元并分析 NMJ 随着时间的推移形成，我们成功地捕获了 NMJ 随着时间的推移。此外，通过检查探针的表面处理和培养条件，我们开发了一种使骨骼肌培养和神经肌肉共培养更加稳定的方法。此外，在PDMS制成的装置上对iPS细胞来源的成肌细胞进行三维培养，并确认了骨骼肌标记物的表达和肌节结构。应用这些方法，我们正在进行 NMJ 的功能分析。

项目成果

Two distinct mechanisms of neuropathy in immunoglobulin light chain (AL) amyloidosis

免疫球蛋白轻链 (AL) 淀粉样变性神经病变的两种不同机制

• DOI: 10.1016/j.jns.2020.117305
• 发表时间: 2021
• 期刊: Commun Biol.
• 作者: Koike H;Mouria N;Fukamia Y;Iijima M;Matsuo K;Yagi N;Saito A;Nakamura H;Takahashi K;Nakae Y;Okada Y;Tanaka F;Sobue G;Katsuno M
• 通讯作者: Katsuno M

Establishment of a more efficient disease model for ALS using feeder-free disease specific iPSCs

使用无饲养层疾病特异性 iPSC 建立更有效的 ALS 疾病模型

• 发表时间: 2022
• 作者: Khatun Z;Onodera K;Yamaguchi S;Okada R;Ito T;Rashid MI;Inoue H;Aoki M;Okano H;Doyu M;Okada Y
• 通讯作者: Okada Y

Establishment of hiPSC-derived functional neuromuscular models for the analysis of neuromuscular diseases

建立 hiPSC 衍生的功能性神经肌肉模型用于分析神经肌肉疾病

• 发表时间: 2021
• 作者: 伊藤卓治;ラシッド ムハンマド イルファヌール;田中智史;下門大祐;岡野栄之;道勇学;岡田洋平
• 通讯作者: 岡田洋平

Elucidating early pathophysiology of spinal-bulbar muscular atrophy using disease-specific iPSCs

使用疾病特异性 iPSC 阐明脊髓延髓肌萎缩症的早期病理生理学

• 发表时间: 2022
• 作者: 小野寺一成;下門大祐;Bruno De Araujo Herculano1;石原康晴;依田真由子;太田明伸;矢野真人;宮冬樹;Rashid Muhammad Irfanur;伊藤卓治;岡田梨奈;角田達彦;細川好孝;道勇学;祖父江元;勝野雅央,岡野栄之,岡田洋平
• 通讯作者: 勝野雅央,岡野栄之,岡田洋平

The effects of g-secretase inhibitor on differentiation of iPSC-derived neurons

g-分泌酶抑制剂对 iPSC 源性神经元分化的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 福井ナナミ;伊藤卓治;杉山香織;岡田梨奈;小野寺一成;Zohora Khatun;道勇学;岡田洋平
• 通讯作者: 岡田洋平