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脳室内圧による神経幹細胞の増殖・分化の制御

脑室内压力控制神经干细胞的增殖和分化

基本信息

批准号：
21K06190
负责人：
嶋村健児
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kumamoto 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

项目摘要

本研究は、脳のサイズ決定の重要な要因となる神幹細胞の増殖期から分化期のへの移行メカニズムの解明を目指し、発生期の脳室内圧に起因する力学的要因が、神経幹細胞における増殖の時間的制御に果たす役割とその機序を明らかにすることを目的としている。昨年度の計画であった本研究の核心となる作業仮設の基盤となる脳室内圧の実測について、本学自然科学研究科の中島雄太准教授との共同研究によって開発中のマイクロ流路を用いた微小圧力測定方法、および計測デバイスの改良を進めた。本年度は、理化学研究所生命機能科学研究センターの森下喜弘、加藤壮一郎両氏の協力をえて、WPI社の900A Micropressure Systemを用いて比較検討を行った。その結果、これまでに得た測定値と一定の整合性が得られたものの、測定手法と改良すべき問題点が発覚したため、この機器の導入は見合わせることとした。一方、従来の計測法にも新たに問題点が発覚し、最終的に市販の電子式圧力センサーを利用した新たな計測法を開発すべきとの結論に至った。現在機器の設計開発とリファインを行っているところである。これに並行して、発生に伴う脳室内圧と神経幹細胞の細胞間張力の変化の相関を押さえるため、一般的に知られる細胞の張力応答を免疫染色等によって解析した。しかしながら、必ずしも単純明快な相関は認められず、細胞の張力応答と張力感受性とを分けて考える必要性、あるいは張力応答の検出方法を再検討する必要性が示唆された。神経幹細胞の力学応答の分子基盤の解明にむけて、昨年度に準備した力学刺激を与えた培養組織サンプルに加え、生体で脳室内圧を変化する処置を行ったサンプルを収集し、トランスクリプトーム解析の準備を完了した。

This study aims to clarify the important factors determining the growth and differentiation stages of stem cells, the mechanism of migration, the mechanical factors causing the pressure in the cells during the growth and differentiation stages, and the mechanism controlling the growth and differentiation of stem cells. The core of this research project was the establishment of a base plate and the measurement of indoor pressure. Professor Yutaka Nakajima of the Graduate School of Natural Sciences and his joint research on the development of micro-pressure measurement methods and measurement methods in the application of micro-pressure. This year, the Institute of Physical and Chemical Sciences conducted a comparative study on the use of the 900A Micropressure System in collaboration with Yoshihiro Morishita and Shoichiro Kato. The result is that the machine is integrated. A new method of measurement is proposed to solve the problem, and the final solution is to use the new method to solve the problem. Now the design of the machine is developed. The relationship between the development of these cells and the change of intracellular tension in the brain stem cells was analyzed by immunostaining. The necessity of reexamining the method of detecting cellular stress response and its sensitivity was demonstrated. The analysis of molecular substrates for the mechanical response of neural stem cells was completed in preparation for mechanical stimulation, tissue culture, and treatment of indoor pressure changes in vivo.