​研究

1:促進神經再生和中樞神經系統功能的恢復​

神經系統的高階結構精巧優美。如何創建複雜的神經迴路?我從這個問題繼續我的研究。我從細胞粘附的機制和粘附分子的分析中看到了神經以外的組織的形成,但我想掌握最複雜的神經系統的構造以及在那裡建立的高級神經功能的一部分。 .我試圖基於細胞生物學分析細胞,通過觀察它們的形狀和結構來考慮它們的功能。

1-1):通過改善細胞外環境恢復神經功能

基於迄今為止對神經發生和神經系統的細胞生物學分析,我們啟動了一個使用糖鏈合酶基因敲除小鼠的神經發生和神經再生項目,目標是作為粘附分子夥伴的糖鏈。

我們發現糖鏈硫酸軟骨素在中樞神經系統/脊髓損傷再生過程中的功能及其表達控制導致中樞神經系統再生和脊髓損傷後的顯著恢復(Nature Comm. 2013)。同時,已經表明硫酸軟骨素的糖鏈結構被識別,神經細胞粘附分子對神經細胞遷移和細胞極性確定很重要。 (自然 Neurosci.2013,神經元 2014)

基於這一結果,我們實驗室目前正在利用硫酸軟骨素等糖鏈相關基因敲除小鼠和神經黏附分子敲除小鼠的交配實驗和基因組編輯技術進一步研究神經發育的詳細機制,我們正在進行分析。此外,從治療應用的角度,我們正在研究與糖鍊錶達和糖鏈修飾相關的各種藥物篩選、基礎研究以及利用生物材料進行治療的應用開發。 (AMED藥物發現支持項目、AMED CiCLE項目等)

CS脊損図 1.tif

1-2):通過人工連接神經突觸實現功能恢復

​從控制中樞神經系統/脊髓損傷再生領域的角度來看,從上述硫酸軟骨素糖鏈的功能,我們應用了結合突觸的人工嵌合蛋白CPTX,這是神經迴路的基本結構,對中樞神經系統/脊髓損傷。發現對脊髓損傷後的功能恢復非常有效(科學。2020)<國際與慶應義塾大學、醫學和柚崎教授、德國神經退行性疾病中心、英國牛津大學和 MRC分子生物學研究所聯合研究>。

基於這一結果,我們實驗室目前正在對該CPTX的應用開發和各種神經功能的恢復進行研究。

​ (科研基金基礎研究、新學術領域研究等)

CPTX機能 1.tif

<教授主要項目>

<教授主要項目>

2:使用分子細胞生物學進行進一步分析

我們正在通過充分利用細胞永生化技術和基因轉移技術推進上述基因控制和體內蛋白質轉移系統。

特別是將TART基因導入人類原代培養細胞(通過維持端粒的功能)構建的延長壽命細胞,作為用於腦腫瘤術後應用和脊髓損傷治療的基因導入細胞。我們正在探索用途等等。

為此,我們也在開發應用開發,例如染色體/基因修飾技術、技術開發和導入技術。

(與科研基金基礎研究等更多公司聯合研究)

<副教授主要項目>

3:通過控制細胞外基質應用於各種器官的疾病

使用我們的多種轉基因動物,我們正在研究硫酸軟骨素的功能及其體內控制方法。特別是,我們發現硫酸軟骨素對於皮膚形成和麵部骨骼形成很重要(Scientific Res. 2018),並且對於參與記憶學習的神經乾細胞的增殖也很重要(J. Neurosci. 2018)。 .

​控制這些與長壽相關的分子的輔酶 (J.Cell Sci.2015),如何在活體內準備這些細胞外基質環境以及如何將它們與醫學聯繫起來 Sasakura 等人)並且可以控制硫酸軟骨素量的生物成分和功能分子也被用於研究。

在神經系統分析方面,我們正在引入新的功能分析方法和使用AI的分析系統,不僅分析再生治療的應用,還分析如何正確掌握疼痛反應和運動功能恢復(AMED合同)研究、科研經費、新學術領域研究等)。

CS皮膚 1.tif

4:利用人工智能和先進技術分析神經損傷後的恢復情況

我們正在推進使用人工智能的分析,以恢復以神經損傷為中心的各種疾病的生理功能,研究使用先進的測量方法,並開發準確檢測疼痛的技術。​我們正在積極將其開發為未來研究發展不可或缺的技術。

​ (科研資助、新學術領域研究、民間聯合研究等)