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脳オルガノイドを用いた細胞間相互作用解析によるレット症候群の病態解明

使用脑类器官进行细胞-细胞相互作用分析阐明雷特综合征的病理学

基本信息

批准号：
22KJ2656
负责人：
野田(安藤) 友子
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Keio 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-22KJ2656/
关键词：
脳オルガノイドヒトiPS細胞レット症候群

项目摘要

本研究課題では、レット症候群患者由来iPS細胞を用いて、脳の3次元構造を模した脳オルガノイドを介した、神経細胞・アストロサイト・ミクログリアなどの細胞間相互作用の影響を解明することを目的としている。これまでの研究成果として、健常者由来iPS細胞およびレット症候群患者由来iPS細胞のいずれからも、脳オルガノイドを作製する培養系を最適化した。しかしながら、作製された脳オルガノイドはヒト脳の発生初期のような構造的多様性を有してはいたものの、得られた脳オルガノイドの大きさが不均一であり、脳オルガノイド中に含まれる細胞群の大半が神経細胞で占められていた。加えて、この脳オルガノイドは浮遊系で培養していることもあり、培養中に脳オルガノイド同士が融合するなどの問題点が生じることが明らかとなった。このような脳オルガノイドの不均一性を解消するべく、令和4年度では構造体の均一性に着目した脳オルガノイドの作出に取り組んだ。細胞の接着領域を加工した細胞培養プレートを用いることで、従来法の浮遊培養を介さずにiPS細胞からほぼ均一な大きさの脳オルガノイドを作出することが可能となった。そこで健常者由来iPS細胞およびレット症候群患者由来iPS細胞を用いて、この新規手法にて脳オルガノイドを作製し、さらに神経細胞へと終末分化を試みた。得られた神経細胞凝集塊を免疫染色法にて解析したところ、神経細胞マーカーMAP2、シナプスマーカーの1つとして知られるSYN1、アストロサイトマーカーのGFAPを検出することができた。以上の結果から、脳オルガノイドを経て、複数の細胞種が混在する神経細胞凝集塊の作製に成功したと言える。なお、今年度は所属グループで実施していた研究の細胞培養にかかわる部分に参画していたため、共著論文を1報報告することができた。

The purpose of this study is to elucidate the effects of the three-dimensional structure on cell-to-cell interactions in iPS cells in patients with multiple sclerosis. The results of this study indicate that healthy individuals are derived from iPS cells and patients with multiple sclerosis, and that culture systems for iPS cells are optimized. The diversity of the structure of the early stage of the development of the brain is not uniform, and most of the cells in the brain are occupied by the brain. Add to this list the following questions: The heterogeneity of the structure is eliminated in the fourth year, and the homogeneity of the structure is emphasized. The cell culture medium is used for cell adhesion processing, and the cell culture medium is used for cell adhesion processing. These healthy individuals are derived from iPS cells, and patients with iPS syndrome are derived from iPS cells. Immunostaining method was used to analyze the aggregation of neurocytes. MAP2, GFAP 1, GFAP 2, GFAP 1, GFAP 2, GFAP 3, GFAP 3, GFAP 4, GFAP 6, GFAP 7, GFAP 8, GFAP 8, GFAP 9, GFAP 10, GFAP 10 The above results show that the production of neuronal aggregates is successful due to the mixing of multiple cell species and the formation of cell aggregates. This year's report was published in the journal Cell Culture.