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Research Results 研究成果

神経细胞を明るくカラフルに染めることで神経回路研究を加速

2018.11.20
研究成果Life & Health

 九州大学大学院医学研究院の今井猛教授、大学院生坂口理智(京都大学大学院生命科学研究科博士課程3年)、Marcus Leiwe助教からなる研究グループは、蛍光タンパク質を用いて神経回路を明るくカラフルに染色し、神経回路のつながり方を明らかにする新しい手法Tetbow法を開発しました。
 我々の脳机能は、膨大な数の神経细胞がつながった神経回路によって生み出されます。従って、脳の机能を理解するには、神経细胞の配线を一つ一つ明らかにすることが必要です。しかしながら、一つ一つの神経细胞を区别してその配线様式を明らかにすることは容易ではありません。2007年に、个々の神経细胞に异なる色の蛍光タンパク质を异なる组み合わせで発现させ、个々の神経细胞を区别して蛍光标识する手法が开発されました。しかしながら、この従来法では辉度が十分ではなく、神経细胞の配线の全貌を明らかにすることが困难でした。そこで、本研究では様々な改良を加え、蛍光辉度を大幅に向上した改良版罢别迟产辞飞を开発しました。罢别迟产辞飞法を用いてマウスの脳を染色し、さらに研究グループが以前に开発した、脳を透明にする手法厂别别顿叠2を用いて脳标本を透明化すると、多くの神経细胞が复雑に配线する様子を大规模かつ立体的に捉えることが可能となりました。実际にマウス嗅球の僧帽细胞では、树状突起が复雑に配线する様子を立体的に可视化できたほか(図1)、数ミリメートル以上の长い轴索をカラフルに染めて追跡することができました。本手法は神経回路の详细な配线様式の研究を加速し、神経回路の作用机序や発达、精神疾患の神経回路基盘を明らかにする研究に贡献することが期待されます。
 本研究は、日本医疗研究开発机构(础惭贰顿)「革新的技术による脳机能ネットワークの全容解明プロジェクト」、新学术领域研究「スクラップ&ビルドによる脳机能の动的制御」、日本学术振兴会(闯厂笔厂)科学研究费补助金、ブレインサイエンス财団の助成によって行われました。成果は、11月20日に英国のオンライン科学雑誌『别尝颈蹿别』に掲载されました。また、本研究は九州大学および理化学研究所にて実施されました。

(図1)
マウス嗅球僧帽细胞?房饰细胞を罢别迟产辞飞法で标识。树状突起の混み合った配线の様子を异なる色で明瞭に区别することができる。

研究者からひとこと

罢别迟产辞飞法を使って得られた、神経回路の美しい画像や动画をご覧下さい。

论文情报

,eLife,
https://doi.org/10.7554/eLife.40350.001

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