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。

这项研究旨在阐明从增殖到神圣干细胞分化的过渡机制，这是脑大小确定的重要因素，并阐明由新生的脑室内压力在神经干细胞中增殖的时间调节中引起的机械因子的作用和机制。与中岛副教授中纳卡吉玛教授合作，他目前正在使用微水流渠道和改进测量手段的微压测量方法开发一种微压测量方法，并改进了测量手段的实际衡量室内压力的基础，这是与上一年合作的工作临时工作的基础科学。今年，在Riken Institute的生活功能科学研究中心的Morishita Yoshihiro和Kato Soichiro的合作下，我们使用WPI的900A微压系统进行了比较研究。结果，尽管与现在获得的测量值保持一致性，但由于测量方法发现问题并需要改进的需求，因此决定了该设备的引入。另一方面，在常规测量方法中发现了新的问题，我们最终得出结论，应使用市售的电子压力传感器开发一种新的测量方法。目前，我们正在设计和开发设备。同时，为了抑制脑室内压力与神经干细胞的细胞间张力变化之间的相关性，通过免疫染色等，分析了常见的细胞张力反应。但是，没有观察到简单明了的相关性，表明需要重新检查细胞张力响应和张力敏感性，或者应重新检查检测张力响应的方法。为了阐明神经干细胞的机械反应的分子基础，除了给出了去年制备的机械刺激的培养的组织样品外，还收集了用脑室内压力变化处理的样品，并完成了转录组分析的制剂。