Neurogenesis and its pathogenesis in the neonatal brain: an integrated understanding using advanced analytical techniques

新生儿大脑的神经发生及其发病机制：利用先进分析技术的综合理解

基本信息

批准号：
20H05700
负责人：
澤本和延
金额：
$ 99.76万
依托单位：
Nagoya City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-08-31 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05700/
关键词：
再生医学神経化学脳・神経脳神経疾患

项目摘要

生後脳におけるニューロン新生と細胞移動・成熟の過程を、先端分析技術を駆使して大規模・高解像度に研究し、その特徴を明らかにするとともに、脳障害の病態を解明することを目的として、以下の研究を実施した。(1)生後のニューロン新生と細胞移動を支える組織構築の三次元微細形態解析：神経幹細胞および移動する新生ニューロンの微細形態と接着様式などを三次元的に理解するため、昨年度に引き続き、連続ブロック表面走査型電子顕微鏡(SBF-SEM) による観察を実施した。深層学習などの最新技術と手作業による修正作業を組み合わせることによって、広範囲にわたる電子顕微鏡画像をより効率よく、正確に解析し、幹細胞や新生ニューロンの特徴を明らかにした。(2)ニューロン新生・移動を制御する分子のスクリーニング：マウス脳室下帯の細胞集団の単一細胞網羅的遺伝子発現解析(scRNAseq)を実施している。昨年度までに得られた遺伝子発現情報を解析し、細胞種の分類作業を行うとともに、各々の特徴について検討した。(3)新生児期のニューロン新生機構と早産による影響:昨年度に引き続き、正期産・早産マウスの脳室下帯細胞の微細形態および細胞間の接着関係を比較した。また、探針エレクトロスプレーイオン化タンデム質量分析(PESIMS/MS)を用いて得られた情報とscRNAseqのデータを統合し、早産で変化する代謝経路に関連した遺伝子群の特定作業を行った。(4)新生児期のニューロン新生・移動を調節する分子機構と操作技術の開発：昨年度に引き続き、新生児期のニューロン新生・移動に関わる可能性のある分子群の機能をウイルスベクター等による遺伝学的手法又は薬理学的な方法で操作する実験を実施した。

我们的目标是利用尖端分析技术大规模、高分辨率地研究出生后大脑中的神经发生、细胞迁移和成熟过程，阐明其特征，并阐明脑部疾病的病理学。。（1）支持出生后神经发生和细胞迁移的组织结构的三维微形态分析：延续去年，使用表面扫描电子显微镜（SBF-SEM）进行连续块观察。通过将深度学习等尖端技术与手动校正相结合，研究人员能够更高效、更准确地分析各种电子显微镜图像，揭示干细胞和新生神经元的特征。（2）筛选控制神经发生和迁移的分子：我们正在对小鼠脑室下区细胞群进行单细胞综合基因表达分析（scRNAseq）。我们分析了截至去年获得的基因表达信息，对细胞类型进行了分类，并检查了每种类型的特征。 (3)新生儿神经发生机制及早产影响：继去年基础上，我们比较了足月和早产小鼠室下区细胞的精细形态和细胞间的粘附关系。我们还整合了使用尖端电喷雾电离串联质谱 (PESIMS/MS) 和 scRNAseq 数据获得的信息，以确定与早产中变化的代谢途径相关的基因组。（4）调控新生儿期神经发生和迁移的分子机制和操作技术的发展：继去年之后，我们将利用遗传学方法，研究可能参与新生儿期神经发生和迁移的分子群的功能。进行了操纵技术或药理学方法的实验。