ホヤ幼生におけるカルシウムイメージング法を用いたグリア細胞の活動と生理機能の解析

钙成像法分析海鞘幼虫胶质细胞活性和生理功能

• 批准号: 22KJ3063
• 负责人: 大川 奈菜子
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3063/
• 关键词: ホヤ; グリア細胞; カルシウムイメージング; 光遺伝学

ホヤの神経索は脊椎動物の脊髄と相同であり、その多くはグリア細胞で構成されている。これまでの研究で、神経索のグリア細胞がホヤの遊泳運動と連動して活動することを明らかにし、グリア細胞がニューロンの活性化や筋収縮の制御に関与している可能性を見出した。そこで、2022年度は、ホヤ幼生のグリア細胞のカルシウム濃度変化の上流にある現象を明らかにするために、グリア細胞とニューロンの活動の関連性について解析した。ホヤ幼生の尾部運動を制御する運動神経節内の興奮性ニューロンであるコリン作動性ニューロンに、光活性化タンパク質であるクリムゾンRを発現させるためのDNAコンストラクトを作製した。これを用いて、カルシウムイメージングと光遺伝学的操作を組み合わせた解析手法を新たに確立した。運動神経節内のコリン作動性ニューロンを光遺伝学的に活性化させたときの神経索のグリア細胞内の活動を記録し相関性を解析したところ、コリン作動性ニューロンが活性化した後に神経索のグリア細胞内のカルシウム濃度が上昇することが明らかになった。さらに、単一細胞トランスクリプトーム解析を用いて、神経索のグリア細胞でアセチルコリン受容体遺伝子が発現していることが明らかになった。加えて、グルタミン酸受容体、GABA受容体もグリア細胞で発現していることを明らかにした。これらの結果より、神経索のグリア細胞は、コリン作動性ニューロンに加え、複数種類のニューロンからの入力を受けている可能性を示し、ホヤ幼生の神経索のグリア細胞が脊椎動物のアストロサイトやオリゴデンドロサイトと類似した性質をもつことを示した。これらの結果を国内外の学会で発表し、学位論文として報告した。

The nerve cord is the same as the spine of vertebrates. This study reveals the possibility that the activation of neurons in the brain may be related to the regulation of muscle contraction. In 2022, we analyzed the correlation between the up-flow phenomenon of the concentration change of the cell and the activity of the cell. The excitability, mobility and photoactivity of the tail movement of the juvenile are controlled by DNA. The new method of analysis is established by combining the operation of optical science and technology. The activity of neurons in the motor neurons is activated by photogenetics. The activity of neurons in the motor neurons is recorded. The correlation between the activity of neurons and the activity of neurons in the motor neurons is analyzed. After the activation of neurons, the concentration of neurons in the motor neurons increases. In addition, a single cell can be used to analyze the content of a single cell. A single cell can be used to analyze the content of a single cell. A single cell can be used to analyze the content of a single cell. Add to the list the acid receptor, GABA receptor, and the cell will appear. The results show that the neurotrophic cells in young animals are more likely to be affected by the stress of multiple species of neurotrophic cells, and that the neurotrophic cells in young animals are more likely to be affected by similar properties. The results of this study were reported to the academic societies at home and abroad.

项目成果

Investigation of neuron-glia interactions using a combination of optogenetics and calcium imaging in Ciona swimming larvae

结合光遗传学和钙成像研究玻璃海鞘游泳幼虫的神经元-胶质细胞相互作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Nanako Okawa;Kazuki Yasuda;Michina Tniguchi;Haruka Motomura;Misaki Okahata;Atsushi Kuhara;Takehiro G. Kusakabe
• 通讯作者: Takehiro G. Kusakabe

光遺伝学とカルシウムイメージングによるホヤ幼生のグリア上衣細胞の生理機能の解析

利用光遗传学和钙成像分析海鞘幼虫胶质室管膜细胞的生理功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 大川奈菜子;保田一貴;谷口倫菜;本村晴佳;岡畑美咲;久原篤;日下部岳広
• 通讯作者: 日下部岳広