非破壊的に生細胞のトランスクリプトームの経時変化を追跡する技術の開発

开发非破坏性追踪活细胞转录组随时间变化的技术

基本信息

批准号：
22K19275
负责人：
大川恭行
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19275/
关键词：
トランスクリプトームライブセル系譜追跡技術

项目摘要

個体の表現型は、発生、分化により成立し、老化や死に至る崩壊までダイナミックに変化する。トランスクリプトーム解析は、変化する表現型解析において最も状態を反映する情報としてこれまで汎用されてきた。一方で、現在のトランスクリプトーム解析は、細胞を破壊しRNAを抽出する必要があるため、同一の細胞の変化を追跡することはできない。すなわち、トランスクリプトームに基づく表現型の変化は集団を用いた統計的な推測であり、実追跡に基づいた解析はほとんどなされていない。そこで、本研究では、細胞が分泌するエクソソームに含まれる微量なRNAと内在性のRNAが相関する独自の先行知見に基づき、生細胞の非破壊的RNAseq法を開発を進めた。培養細胞C2C12マウス筋芽細胞は5日間の分化刺激条件の下、形態的およびトランスクリプトーム変化を経て分化する。既に蓄積している本細胞を用いた多くのトランスクリプトーム解析データを活かして、ライブセルRNAseq法の樹立を進めた。細胞の分化刺激後、培養上清からエクソソーム分画を回収し、分画ごとのRNAseqを行った。RNAseqは全RNAを解析するtotal RNAseq法で行い、内在性のRNAを用いたRNAseqデータと比較し、相関性を検証した。またC2C12細胞以外にマウスES細胞、K562細胞を用いて多角的な検証を行った。更に、単一細胞レベルでのライブセルRNAseq法の開発を進めた。C2C12マウス筋芽細胞をモデルとして開発を行い、エクソソームを個別に解析する技術開発の原理実証に成功した。細胞一つ当たり1000個のエクソソームが分泌されるため、10xとした単一細胞トランスクリプトーム解析プラットフォームでは単一エクソソーム解析は不可能である。そこで、空間オミクス技術の着想より網羅的な解析法を確立した。現在論文投稿準備中である。

个体的表型是通过发展和分化建立的，并动态地变为衰老和与死亡相关的崩溃。转录组分析已被广泛用作大多数反映表型分析状态的信息。另一方面，当前的转录组分析无法跟踪同一细胞中的变化，因为它要求细胞被破坏并提取RNA。也就是说，基于转录组的表型变化是使用人群的统计推断，并且基于实际跟踪很少进行分析。因此，在这项研究中，我们基于独特的先验知识开发了一种非破坏性RNASEQ方法，用于活细胞，其中细胞和内源性RNA分泌的外泌体中包含的痕量RNA。培养的细胞C2C12小鼠成肌细胞通过在分化刺激条件下的5天的形态和转录组变化来区分。使用已经累积的该单元格的大量转录组分析数据，我们开始建立Live Cell RNASEQ方法。刺激细胞后，从培养上清液中收集外泌体馏分，并为每一分段进行RNASEQ。使用总RNASEQ方法进行RNASEQ，该方法分析了总RNA，并将使用内源性RNA与RNASEQ数据进行比较以验证相关性。除了C2C12细胞外，我们还使用小鼠ES细胞和K562细胞进行了多种验证。此外，我们一直在单个细胞水平开发一种活细胞RNASEQ方法。该开发是使用C2C12小鼠成肌细胞作为模型进行的，并成功证明了技术开发的原理，用于单独分析外泌体。由于每个细胞分泌1,000个外泌体，因此使用10倍单细胞转录组分析平台无法进行单个外泌体分析。因此，已经建立了一种全面的分析方法，而不是空间上的幻象技术的概念。目前准备提交论文。

项目成果

期刊论文数量（27）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Single-cell multi-targeted chromatin integration labeling technology for understanding chromatin dynamics

用于了解染色质动力学的单细胞多靶点染色质整合标记技术

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Reiko Tajiri;Haruhiko Fujiwara;Tetsuya Kojima;Yasuyuki Ohkawa
通讯作者：
Yasuyuki Ohkawa

データから変化を取り出す新たな単一細胞解析技術

从数据中提取变化的新单细胞分析技术

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
森下　史;山口　暢俊;伊藤　寿朗;大川恭行
通讯作者：
大川恭行

Senescence atlas reveals an aged-like inflamed niche that blunts muscle regeneration.

DOI：
10.1038/s41586-022-05535-x
发表时间：
2023-01
期刊：
NATURE
影响因子：
64.8
作者：
Moiseeva, Victoria;Cisneros, Andres;Sica, Valentina;Deryagin, Oleg;Lai, Yiwei;Jung, Sascha;Andres, Eva;An, Juan;Segales, Jessica;Ortet, Laura;Lukesova, Vera;Volpe, Giacomo;Benguria, Alberto;Dopazo, Ana;Aznar-Benitah, Salvador;Urano, Yasuteru;del Sol, Antonio;Esteban, Miguel A.;Ohkawa, Yasuyuki;Serrano, Antonio L.;Perdiguero, Eusebio;Munoz-Canoves, Pura
通讯作者：
Munoz-Canoves, Pura

トランスクリプトミクスで迫る細胞分化能

通过转录组学研究细胞分化能力