课题基金 / 基金详情

活動性の高いニューロンへの光穿孔による選択的遺伝子導入

活動性の高いニューロンへの光穿孔による選択的遺伝子導入
通过光穿孔选择性基因转移到高度活跃的神经元中
批准号：
25640007
负责人：
狩野 方伸
金额：
$2.5万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2013
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25640007/
关键词：
神経科学生理学脳・神経ニューロンシナプス

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
生きた動物個体の脳において、活動性の高い神経細胞に光を用いて自由に遺伝子導入できる技術を開発することが本研究の目的である。In vivoカルシウムイメージングによって同定された活動性の高いニューロンに、フェムト秒パルスレーザーを用いて細胞膜の光穿孔を行うことで、広い範囲（500ミクロン四方）に分布するニューロン一つ一つに独立に外来遺伝子を導入することを可能にする。これまでに、マウス個体脳において光穿孔を行うための条件検討を開始した。蛍光色素を脳内の細胞外領域に注入し、個々のニューロンの近傍で光照射を行い、細胞内に蛍光色素が取り込まれるかどうかで光穿孔を確認した。脳内の様々な深さにおいて、光穿孔に必要なレーザー強度、パルス幅、繰り返し頻度について検討を行った。皮質の表面近傍では光穿孔が可能であることは確認されたが、さらに深層のニューロンに光穿孔を行うための条件検討が必要であることが判明した。また、活動性の高いニューロンを同定するためのin vivoカルシウムイメージングの感度を向上させ、効率を高めるために、新規の高感度カルシウム感受性指示薬について、脳スライス標本およびマウス生体内でその特性を検討した。その結果、マウス生体内においても１発の活動電位で起こるカルシウム濃度変化を高いS/N比で検出するできることが確認された。さらに、活動性の高い神経細胞の活動を長期にわたって観察し、かつ、光による活動操作を行うために必要なカルシウムセンサータンパク質やチャネルロドプシンなどの分子を、光穿孔によって導入するためのプラスミドを作製した。
英文摘要
生きた動物個体の脳において、活動性の高い神経細胞に光を用いて自由に遺伝子導入できる技術を開発することが本研究の目的である。In vivoカルシウムイメージングによって同定された活動性の高いニューロンに、フェムト秒パルスレーザーを用いて細胞膜の光穿孔を行うことで、広い範囲（500ミクロン四方）に分布するニューロン一つ一つに独立に外来遺伝子を導入することを可能にする。これまでに、マウス個体脳において光穿孔を行うための条件検討を開始した。蛍光色素を脳内の細胞外領域に注入し、個々のニューロンの近傍で光照射を行い、細胞内に蛍光色素が取り込まれるかどうかで光穿孔を確認した。脳内の様々な深さにおいて、光穿孔に必要なレーザー強度、パルス幅、繰り返し頻度について検討を行った。皮質の表面近傍では光穿孔が可能であることは確認されたが、さらに深層のニューロンに光穿孔を行うための条件検討が必要であることが判明した。また、活動性の高いニューロンを同定するためのin vivoカルシウムイメージングの感度を向上させ、効率を高めるために、新規の高感度カルシウム感受性指示薬について、脳スライス標本およびマウス生体内でその特性を検討した。その結果、マウス生体内においても１発の活動電位で起こるカルシウム濃度変化を高いS/N比で検出するできることが確認された。さらに、活動性の高い神経細胞の活動を長期にわたって観察し、かつ、光による活動操作を行うために必要なカルシウムセンサータンパク質やチャネルロドプシンなどの分子を、光穿孔によって導入するためのプラスミドを作製した。
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会议论文
Influence of altered synapse pruning in the developing cerebellum on mouse behaviors relevant to autism spectrum disorder and schizophrenia
シナプスにおける逆行性シグナルが生後発達期の機能的神経回路形成に果たす役割の解明
  • 批准号：
    25000015
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
  • 资助金额：
    $353.93万
  • 财政年份：
    2013
  • 负责人：
    狩野 方伸
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
分界条床核における内因性カンナビノイドを介するシナプス伝達修飾に関する研究
  • 批准号：
    12F02794
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2012
  • 负责人：
    狩野 方伸
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
内因性カンナビノイドによる逆行性シナプス伝達の脳機能・脳病態における役割の解明
  • 批准号：
    21220006
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
  • 资助金额：
    $134.62万
  • 财政年份：
    2009
  • 负责人：
    狩野 方伸
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
国内基金
海外基金
NAD⁺/SIRT1信号通路在脓毒症肺损伤中的作用及NMN的干预机制研究
  • 批准号：
    2026JJ82695
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
    刘坤
  • 依托单位：
    南华大学附属第二医院
功能性护肤产品开发与转化应用
  • 批准号：
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
    蒋蕻
  • 依托单位：
    南京科技职业学院
局部低氧干预技术提升运动员体能的作用机制研究
  • 批准号：
    JCZRLH202601599
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
  • 依托单位：
    华中师范大学
基于多模态大模型的中小学生篮球运动身体对抗能力评价与适应性反馈研究
  • 批准号：
    2025JJ50362
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2025
  • 负责人：
    卢笑
  • 依托单位：
    湖南师范大学