Development of a time and space analytical system for metabolome in living mouse brain using a real-time mass spectrometry and its evaluation of its practicality

活体小鼠脑代谢组时空实时质谱分析系统的开发及其实用性评价

• 批准号: 21H03793
• 负责人: 財津 桂
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Kindai University (2022-2023)Nagoya University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03793/
• 关键词: 生体医工学; リアルタイム・メタボローム解析; アンビエントイオン化質量分析; バイオインフォマティクス; 生きたマウス; 時空間メタボローム解析; 時空間解析; リアルタイム計測システム; PESI/MS/MS; 脳科学; リアルタイム計測; 生命情報工学; バイオンインフォマティクス; 時系列解析; 情報科学; 医工連携; in vivo リアルタイム分析

今年度（2022年度）の4月より、研究代表者・財津が名古屋大学から近畿大学に異動したため、リアルタイム測定システム（質量分析装置）の移設に伴う装置の再セットアップを実施すると共に、新たに立ち上げた研究室におけるマウスの一時飼育、実験・研究環境の構築を進めた。特に、前年度にリアルタイム計測装置の改造を依頼した島津トラステック（旧・島津エンジニアリング）の技術者の協力を得て、リアルタイム計測システムのチューニングを実施した。本システムでは長距離焦点レンズを用いて取り込んだ座標情報からサンプリング位置を複数個所指定し、その座標情報に従って3次元駆動ステージをX-Y方向に移動させて計測を行うため、座標情報と実際の穿刺位置のずれを測定し、システムのチューニングを実施した。その際、座標情報の中心位置を計測前にティーチングしておくことで、座標情報に基づく指定位置と実際の穿刺位置のずれが数百μm程度に収まることを確認した。また穿刺位置の繰り返し精度は極めて良好であった。研究分担者の方ではリアルタイム測定システムの適用対象となるモデルマウスの準備、解析用webアプリの改良などを行った。研究分担者・江口はマウス由来腫瘍細胞株を培養し、脳定位固定装置に固定した免疫不全マウスの脳にこの腫瘍細胞株を移植し、脳腫瘍モデルを作成する条件を検討した。細胞株の移植位置などを検討することで脳表層に腫瘍を形成する条件を最適化した。また、研究分担者・澤本はリアルタイム計測システムの検討用に胎児マウスのサンプリングを行い、一部の胎児マウスを研究代表者・財津に冷凍郵送し、胎児マウスの分析条件を検討した。また、研究分担者・井口および高橋は、前年度に作成したwebアプリのUI改良を行い、実証性を評価した。

In April of this year (FY2022), the research representative, Mizujin University, Kinki University, moved the equipment to Kinki University, and carried out the re-installation of the equipment (quality analysis equipment). In particular, in the past year, the renovation of the high-speed measurement system was carried out in accordance with the cooperation of engineers from Shimadzu (old Shimadzu). This system includes a long distance focal point, coordinate information, a plurality of designated positions, coordinate information, a three-dimensional movement, X-Y direction movement, measurement, coordinate information, and puncture position measurement. The center position of the coordinate information is measured before the coordinate information is measured. The center position of the coordinate information is determined at the specified position. The center position of the puncture is determined at several hundred micrometers. The accuracy of the puncture position is very good. The research team's approach is to prepare and analyze web profiles for the purpose of determining the appropriate target for the profile. The study co-authors investigated the conditions for culture, fixation and transplantation of tumor cell lines from tumor cells in a positioning fixture. The cell line transplantation position is discussed, and the conditions for the formation of tumor in the surface layer are optimized. The research partner, Sawamoto, is responsible for the investigation of the conditions for the analysis of fetal diseases, and the representative of the research, Caijin, is responsible for the investigation of the conditions for the analysis of fetal diseases. The author of this paper, Iguchi Takahashi, made a review of the implementation of the UI in the previous year.

项目成果

Rapid quantification of L-Glu and GABA in mouse brain by PESI/MS/MS and longitudinal data analysis using the Bayesian state-space model

通过 PESI/MS/MS 快速定量小鼠大脑中的 L-Glu 和 GABA，并使用贝叶斯状态空间模型进行纵向数据分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Daisuke Kawakami;Mitsuki Tsuchiya;Tasuku Murata;Akira Iguchi;Kei Zaitsu
• 通讯作者: Kei Zaitsu

オミクス解析による髄膜腫の悪性化機序の検討

利用组学分析研究脑膜瘤恶变机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 江口盛一郎;川俣貴一;財津桂
• 通讯作者: 財津桂

Researchmap

研究地图

分析装置

分析设备

• 发表时间: 2008

in vivo リアルタイム・オミクス研究室（代表研究者：財津桂）

体内实时组学实验室（代表研究员：Katsura Zaitsu）