Screening of drugs for jet lag and day-night reversal using 3-D brain tissue derived from ES/iPS cells

使用 ES/iPS 细胞衍生的 3D 脑组织筛选治疗时差和昼夜逆转的药物

基本信息

批准号：
20K16519
负责人：
田宮寛之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16519/
关键词：
視交叉上核多能性幹細胞 ES/iPS細胞時差ぼけ昼夜逆転

项目摘要

本年度は, ヒトESでのSCN誘導系作製の予備実験として, マウスESを用い時計遺伝子レポーターES細胞を用いたSCN分化誘導系の改良と,移植実験・発光計測に取り組んだ.発光測定では, 視交叉上核でしかみられない時計遺伝子の同期振動は3週間以上の観察がなされ, 神経活動依存性も証明することができた.シングルセルRNA Seqの結果では, SCN近傍の視床下部がピンポイントで誘導されており, SCNの誘導効率は2割を超えていた. 間脳のわずか1/1000程度にすぎないSCNの誘導効率としては非常に高い効率が得られている. 非常に限られた領域がピンポイントで誘導されているため, 系譜解析に適した系であると考えられるため, 現在はシングルセルRNA Seqの時系列サンプリングによる偽時系列解析を施行中である.また, 移植実験では, 試験管内脳回路に行動が支配されたマウスの作製が少しずつ見えてきており, インパクトの大きい仕事になる可能性が見込まれる. コロナ禍の影響で施行できない時期も多いものの, 年度明け早々に再開予定である. この試みが達成されれば, 真に機能的な脳組織の作製系の構築となり, 発生学的な研究・時間生物学的な研究・医学的な研究への発展性が期待される.

今年，作为在人类ES中创建SCN诱导系统的初步实验，我们致力于使用小鼠ES和时钟基因报告ES细胞改进SCN分化诱导系统，以及移植实验和时钟同步振荡测量。仅在视交叉上核中观察到的基因，观察了3周以上，并且还证明了神经元活动依赖性。单细胞RNA-Seq结果表明，对SCN附近的下丘脑进行精确引导，SCN引导效率超过20%，这对于SCN来说是极高的引导效率，其尺寸仅为间脑系统的1/1000左右。在非常有限的区域内进行精确引导，它被认为是适合谱系分析的系统，我们目前正在使用单细胞RNA Seq的时间序列采样进行伪时间序列分析。在移植实验中，培育出行为受体外脑回路控制的小鼠逐渐成为可能，这项工作预计会产生很大的影响，如果这次尝试成功的话，我们计划一大早就重新开始实验。它将导致真正有功能的脑组织生产系统的构建，从而带动胚胎学、时间生物学和医学研究的发展。