免疫グロブリン受容体を介した神経幹細胞の増殖と分化の新規制御機構

免疫球蛋白受体介导的神经干细胞增殖和分化的新调控机制

• 批准号: 21K06370
• 负责人: 成瀬 雅衣
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Chiba 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 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06370/
• 关键词: 子宮内電気穿孔法; mRNA; 神経幹細胞; 免疫グロブリン受容体

免疫受容体を介した神経幹細胞の運命制御機構を解析するために、in vivo で神経幹細胞の遺伝子発現を操作する必要がある。脳の発生過程を解析するために子宮内電気穿孔法が広く用いられている。プラスミドベクターによる遺伝子導入では、タンパク質の発現までに6時間以上必要とし、また長期にわたりタンパク質合成が続く。今回、神経幹細胞の遺伝子発現を効率的に操作するためにmRNAを用いた子宮内電気穿孔法を開発した。合成mRNAはCOVID-19に対するワクチンとして世界的に広く使用されるようになった。しかし、神経幹細胞へのmRNA導入後のタンパク質発現のタイムコースは不明であった。半減期が長く安定して発現するEGFP mRNAを子宮内電気穿孔法により胎齢13.5日齢マウスの神経幹細胞に導入した。その結果、mRNA導入一時間後にすみやかにEGFPが発現した。EGFPの発現量は導入12時間後にプラトーに達した。また、半減期が二時間のd2EYFP mRNAを電気穿孔法により導入したところ、導入一時間後に発現が観察された。導入3時間後までは蛍光輝度が増加したが、その後減少し、12時間後にはほとんど観察されなかった。in situ hybridization法によりEGFP mRNAを検出したところ、EGFP mRNA量は導入一時間後から急速に減少し、12時間後にはほとんど観察されなかった。このことより、子宮内電気穿孔法によるmRNAの導入はプラスミドDNAと比較して速やかで一過的なタンパク質発現を誘導することが示された。発生期の神経幹細胞は脳室層のapical面で分裂する。分裂時間は二時間以内であり、分裂後はbasal方向へ移動する。mRNA導入一時間後に脳室層のapical面に位置する神経幹細胞がEGFPで標識された。以上の結果から、子宮内電気穿孔法にmRNAを用いることにより、分裂速度の速い発生期の神経幹細胞の遺伝子発現を導入直後から効率的に制御することが可能になった。

Immune receptor mediates the regulation of the growth and development of neural stem cells in vivo. Analysis of the birth process of intrauterine electroporation For example, if a gene is introduced into a cell, it takes more than 6 hours for the cell to be produced, and if it takes a long time for the cell to be synthesized, it will take more than 6 hours for the cell to be produced. In this paper, the gene expression of neural stem cells was studied by using intrauterine electroporation. Synthetic mRNA is used in response to COVID-19. The expression of mRNA in human brain stem cells is unknown. EGFP mRNA was expressed at half-life and was introduced into fetal neural stem cells by intrauterine electroporation at 13.5 days. EGFP was detected a few days after mRNA introduction. EGFP's discovery was achieved 12 hours after introduction. The d2EYFP mRNA was detected by electroporation at two times and one time after introduction After 3 hours of introduction, the brightness increases, decreases, and after 12 hours, the brightness decreases. In situ hybridization method, EGFP mRNA was detected and the quantity of EGFP mRNA decreased rapidly after one time of introduction. This is the first time that the expression of mRNA has been induced by intrauterine electroporation. The embryonic neural stem cells divide on the apical surface of the cell layer. The split time is within two hours, and after the split, the basal direction is moved. The EGFP marker was identified in the apical surface of the ventricular layer one day after mRNA introduction These results suggest that the use of mRNA by intrauterine electroporation, the rate of division, the rate of development, and the rate of gene expression in neural stem cells may be related to the introduction and control of gene expression.

项目成果

マウス胎仔脳への一過的な遺伝子導入法の開発

开发小鼠胎脑瞬时基因转移方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Zucca Paolo;Rossmann Marie-Christin;Dodic Mitja;Ramma Yashwantrao;Matsushima Toshiya;Seet Steven;Holtze Susanne;Bremini Alessandro;Fischinger Ingrid;Morosetti Giulia;Sitzia Marcello;Furlani Roberto;Greco Oronzo;Meddi Giulio;Zambotto Paolo;Meo Fabiola;Pulc;西川淳;中道友，Valery A. Kalatsky，渡邊秀行，佐藤多加之，Uma Maheswari Rajagopalan，谷藤学;成瀬雅衣
• 通讯作者: 成瀬雅衣