Development of a time and space analytical system for metabolome in living mouse brain using a real-time mass spectrometry and its evaluation of its practicality

活体小鼠脑代谢组时空实时质谱分析系统的开发及其实用性评价

• 批准号: 21H03793
• 负责人: 財津 桂
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Kindai University (2022-2023)Nagoya University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H03793/
• 关键词: 生体医工学; リアルタイム・メタボローム解析; アンビエントイオン化質量分析; バイオインフォマティクス; 生きたマウス; 時空間メタボローム解析; 時空間解析; リアルタイム計測システム; PESI/MS/MS; 脳科学; リアルタイム計測; 生命情報工学; バイオンインフォマティクス; 時系列解析; 情報科学; 医工連携; in vivo リアルタイム分析

今年度（2022年度）の4月より、研究代表者・財津が名古屋大学から近畿大学に異動したため、リアルタイム測定システム（質量分析装置）の移設に伴う装置の再セットアップを実施すると共に、新たに立ち上げた研究室におけるマウスの一時飼育、実験・研究環境の構築を進めた。特に、前年度にリアルタイム計測装置の改造を依頼した島津トラステック（旧・島津エンジニアリング）の技術者の協力を得て、リアルタイム計測システムのチューニングを実施した。本システムでは長距離焦点レンズを用いて取り込んだ座標情報からサンプリング位置を複数個所指定し、その座標情報に従って3次元駆動ステージをX-Y方向に移動させて計測を行うため、座標情報と実際の穿刺位置のずれを測定し、システムのチューニングを実施した。その際、座標情報の中心位置を計測前にティーチングしておくことで、座標情報に基づく指定位置と実際の穿刺位置のずれが数百μm程度に収まることを確認した。また穿刺位置の繰り返し精度は極めて良好であった。研究分担者の方ではリアルタイム測定システムの適用対象となるモデルマウスの準備、解析用webアプリの改良などを行った。研究分担者・江口はマウス由来腫瘍細胞株を培養し、脳定位固定装置に固定した免疫不全マウスの脳にこの腫瘍細胞株を移植し、脳腫瘍モデルを作成する条件を検討した。細胞株の移植位置などを検討することで脳表層に腫瘍を形成する条件を最適化した。また、研究分担者・澤本はリアルタイム計測システムの検討用に胎児マウスのサンプリングを行い、一部の胎児マウスを研究代表者・財津に冷凍郵送し、胎児マウスの分析条件を検討した。また、研究分担者・井口および高橋は、前年度に作成したwebアプリのUI改良を行い、実証性を評価した。

自今年4月（2022年）以来，首席研究员Zaitsu从Nagoya University转移到Kinki University，该系统与实时测量系统（质谱仪）（质谱仪）的迁移一起重新设置，并在新建立的实验室和建立实验和研究环境中临时临床临床。特别是，随着Shimazu Trastec（以前是Shimazu工程）的工程师的合作，要求上一年对实时测量设备进行修改，我们调整了实时测量系统。在该系统中，从使用远程焦点镜片捕获的坐标信息指定了多个采样位置，并根据坐标信息将3D驾驶阶段移动3D驾驶阶段来执行测量，因此测量了坐标信息与实际穿刺位置之间的偏差，并调谐系统。目前，通过在测量之前教授坐标信息的中心位置，可以证实，基于坐标信息和实际穿刺位置在指定位置之间的偏差在几百μm之内。此外，穿刺位置的重复性非常好。研究合作伙伴已经准备了有资格获得实时测量系统的模型小鼠，并改进了Web应用程序进行分析。研究人员Eguchi研究了培养小鼠衍生的肿瘤细胞系的条件，并将肿瘤细胞系移植到固定在立体定位固定装置上的免疫缺陷小鼠的大脑中，以创建脑肿瘤模型。通过检查细胞系的位置，优化了表面层中肿瘤形成的条件。此外，研究人员Sawamoto对胎儿小鼠进行了研究，以研究实时测量系统，并将一些胎儿小鼠冷冻到研究人员Zaitsu，并检查了分析胎儿小鼠的条件。研究合作伙伴Iguchi和Takahashi还改善了上一年创建的Web应用程序的UI，以评估其经验能力。

项目成果

Rapid quantification of L-Glu and GABA in mouse brain by PESI/MS/MS and longitudinal data analysis using the Bayesian state-space model

通过 PESI/MS/MS 快速定量小鼠大脑中的 L-Glu 和 GABA，并使用贝叶斯状态空间模型进行纵向数据分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Daisuke Kawakami;Mitsuki Tsuchiya;Tasuku Murata;Akira Iguchi;Kei Zaitsu
• 通讯作者: Kei Zaitsu

オミクス解析による髄膜腫の悪性化機序の検討

利用组学分析研究脑膜瘤恶变机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 江口盛一郎;川俣貴一;財津桂
• 通讯作者: 財津桂

質量分析を介した複合生命情報へのBioinformaticsによるアプローチ

通过质谱分析复杂生物信息的生物信息学方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Ueda;Y.;Matsunaga;D.;Deguchi;S.;財津 桂
• 通讯作者: 財津 桂

環境応答におけるサンゴ種内変異をマルチオミックス解析で明らかにする

多组学分析揭示珊瑚对环境反应的种内差异

• 发表时间: 2022
• 作者: 井口 亮;財津 桂
• 通讯作者: 財津 桂

分析装置

分析设备

• 发表时间: 2008