単核懸濁液のためのマウス嗅覚上皮の迅速な解剖と解離
2025年8月1日
この記事では、単核RNAシーケンシングを目的としたマウス嗅覚上皮の解剖と解離のための合理化されたプロトコルを提供します。
ここでは、単一細胞または単一核の配列決定を目的として、嗅覚上皮の迅速な解剖を支援するように設計されたプロトコルを提供します。当社のプロトコルは、速度と学習の容易さを優先しており、以前の方法とは異なり、組織が均質化され、解剖学的完全性を維持するよりも迅速な解剖が重要である単一細胞アプリケーションに最適です。私たちのプロトコルは、嗅覚上皮の迅速でユーザーフレンドリーな解剖を可能にし、単一細胞配列決定研究を促進し、嗅覚系の遺伝的基盤の研究を促進することを目的としています。
まず、皮膚を剥がしたマウスの頭を入手します。先端が鋭い細いハサミを使用して2つの切開を行い、一方のハサミの先端を後眼窩に、もう一方のハサミの先端を耳道に隣接して、頬骨を扁平上皮骨から両側に切断します。前頭骨の最前方に沿って眼窩から眼球へと浅い切開を行い、前頭骨の背側表面のみを約1〜2ミリメートルの深さまで切開します。
次に、頭蓋骨の正中線に沿って、大孔から矢状縫合糸と前頭間縫合糸を通って、先ほど行った眼窩間切開に到達するまで切断します。鉗子を正中線切開部に挿入し、頭蓋円蓋の片方の半球を横方向にしっかりと引っ張ります。鼻骨と切歯を持ちながら、鉗子を使用して反対側の頭蓋骨蓋を剥がします。
嗅球を含む脳は、骨の半球を引き裂くときに取り除かれます。次に、骨ニッパーまたはロンジャーを使用して、切歯の付け根まで残っている前頭骨と前上顎骨を取り除きます。骨ニッパーで前頭鼻縫合糸に沿って切断し、篩状板から鼻骨を解放します。
次に、鉗子を使用して鼻骨を篩状板から持ち上げ、嗅覚上皮を露出させます。残存する前上顎骨が背側嗅覚上皮を塞いでいる場合は、先に進む前に除去してください。次に、先端の細い鉗子を使用して、鼻中隔の背側を篩状板との接合部でそっと固定し、後方に引っ張ります。
主要な嗅覚上皮は、完全に無傷の構造として解放されます。イメージングフローサイトメトリーにより、すべてのイベントの53.69%が核であることが確認されました。単核のうち、53.89%が高い円形性を持っていました。
品質管理プロットでは、4つのサンプルにわたって一貫したシーケンシング品質が確認され、遺伝子とミトコンドリア数の分布が均一であることが確認されました。データセットのマーカー遺伝子は、各細胞型で確立されたマーカー遺伝子の多くと一致しています。
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概要
本記事では、単一核RNAシーケンシングを容易にすることを目的とした、マウス嗅上皮の迅速な解剖および分散プロトコルについて概説します。本手法は速度と実行の簡便さを優先しており、組織の均質化が必要なアプリケーションに適しています。
研究の主要構成要素
科学分野
- 神経科学
- ゲノミクス
- 嗅覚系研究
背景
- 単一細胞および単一核RNAシーケンシングは、細胞の多様性を理解する上で極めて重要です。
- 従来の解剖法は解剖学的完全性に重点を置いていましたが、特定の用途においては必ずしも最適ではない場合があります。
- 嗅上皮は、嗅覚感作における根本的な役割を担っています。
- 解剖技術を向上させることで、嗅覚に関連する遺伝学的研究の効率を高めることができます。
研究目的
- 嗅球上皮解離のためのユーザーフレンドリーなプロトコルを提供すること。
- シングルセルシーケンシング解析に向けた迅速な組織処理を促進すること。
- 嗅覚系の遺伝学的メカニズムに関する研究を推進すること。
使用した手法
- 本手法では、マウスモデルからの嗅上皮の摘出を行います。
- この生物学的モデルはマウスの嗅覚系を利用しており、迅速な抽出が重要となります。
- 骨の除去と慎重な操作により、主嗅上皮の完全性を確保します。
- 主要な工程として、頭蓋冠への切開および嗅覚構造の抽出が含まれます。
- シーケンシング品質を一定に維持するため、品質管理を実施しました。
主な結果
- 回収されたイベントの半分以上が核として同定され、分離が成功したことが示された。
- 核の高い円形度は、解剖中の品質保持がなされていたことを示唆している。
- 品質管理により、遺伝子およびミトコンドリアの分布が均一であることが実証された。
- マーカー遺伝子は、細胞型に関する既存のベンチマークと一致していた。
結論
- 本研究では、嗅上皮を解剖するための迅速な手法の進展を提示します。
- 効率的な単一核シーケンシングを可能にすることで、嗅覚における遺伝的因子の理解に寄与します。
- このプロトコルは、感覚系における神経メカニズムおよび可塑性の解析を向上させる可能性があります。
よくある質問
産業界における重要性
マウス嗅上皮から単一核懸濁液を迅速かつ再現性高く調製することで、多様なニューロンおよび前駆細胞集団の高解像度な分子プロファイリングが可能になります。本プロトコルは、組織抽出時間を最小限に抑え、核の完全性を維持することで、シングルセルゲノミクスにおける主要なボトルネックを解消し、感覚神経科学のパイプラインにおける強固なターゲット検証とメカニズムの低リスク化を支援します。このアプローチは、嗅覚機能と再生の遺伝的根拠に焦点を当てた初期探索およびトランスレーショナルリサーチにおいて、予測の信頼性を向上させます。
バイオファーマR&Dにおける戦略的応用
初期創薬およびターゲットバリデーション
- 嗅覚感覚ニューロンおよびその前駆細胞における遺伝子発現の迅速な仮説検証を可能にします。
- ダウンストリームのシーケンシングに向けて核の品質を維持することで、機能的なターゲット検証をサポートします。
- 感覚ニューロンの代謝に関与する候補パスウェイのメカニズム的なリスク低減を促進します。
- 感覚系研究におけるターゲット優先順位付けの予測信頼性を向上させます。
スクリーニングおよびアッセイの開発
- 標準化されたシングルセルシーケンシングワークフローに適した、高品質な単一核懸濁液を提供します。
- 複数のサンプルおよび実験ランにおける再現性とスケールアップを保証します。
- アッセイのベンチマーク用に、核の回収率や品質指標を含む定量的なアウトプットを提供します。
- 実験的な摂動に対する遺伝子発現変化の信頼性の高い評価を可能にします。
トランスレーショナル＆前臨床研究
- 嗅覚機能不全および再生の研究において、疾患に関連したモデルと整合します。
- 探索段階のゲノミクスから分子標的の前臨床検証までの連続性をサポートします。
- トランスレーショナルなバイオマーカー同定のための、一貫した高品質なデータを提供することで、生物学的リスクを低減します。
- 感覚神経科学ポートフォリオにおける、リスク調整後の推進意思決定を促進します。
パイプラインおよびワークフローの統合
このプロトコルは、初期探索とリード同定の境界領域を統合し、組織抽出から単一核シーケンシング、およびその後の解析へのシームレスな移行を可能にします。
- 探索生物学：嗅覚系の研究における仮説検証とパスウェイの解明を加速させます。
- スクリーニング：検証済みの品質指標を備えた、アッセイに使用可能な核懸濁液を提供します。
- 分析：細胞型や条件間で遺伝子発現を比較するための定量的なリードアウトを提供します。
- トランスレーショナルリサーチ：嗅覚疾患におけるバイオマーカーの整合性と前臨床モデルの開発を支援します。
- エンタープライズでの再利用：感覚組織における単一核調製のための、標準化され再利用可能なワークフローを確立します。
運用および企業への影響
- 科学的価値： ターゲット検証における予測の信頼性を高め、メカニズム的な曖昧さを軽減します。
- 運用の価値： シングルセルゲノミクスにおける標準化、再現性、およびスループットを向上させます。
- 戦略的価値： 情報に基づいたgo/no-go判断および資本効率の高いポートフォリオ管理を可能にします。
- ポートフォリオへの影響： 感覚神経科学プログラムのリスク調整後の優先順位付けと前進を支援します。
実施上の留意点
- 複雑な解剖学的構造からの迅速な解剖および核分離に関する技術的専門知識が必要である。
- 組織処理および品質管理のための専門的な機器（例：イメージングフローサイトメトリー）へのアクセスが必要である。
- 研究間および操作者間での再現性を確保するために、チームを横断した標準化が必要である。
- 異なる解剖学的特徴を持つ他の組織型やモデルシステムに使用する場合、最適化が必要になる可能性がある。
- 速度を重視した抽出法であるため、解剖学的な完全性が不可欠な用途では適用が制限される可能性がある。
