| Project/Area Number |
16659410
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Orthopaedic surgery
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
石川 敏三 山口大学, 医学部, 教授 (90034991)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 昭栄 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (90159129)
櫻井 雅浩 独立行政法人国立病院機構, 仙台医療センター臨床研究部・胸部外科, 部長 (80344654)
仲西 修 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (50137345)
岡野 こずえ 山口大学, 医学部, 助教授 (50160693)
松井 智浩 山口大学, 医学部, 助手 (50314828)
山本 美佐 山口大学, 医学部, 助手 (70379957)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2005
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2005)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 脊髄損傷 / 細胞再生 / 神経過敏 / 運動機能障害 / 神経栄養因子 / ニューロン死 / シナプス再構築 / 神経グリア系連関 / 骨髄細胞 / 運動機能再建 / グリア / 軸索伸展 |
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| Research Abstract |
難治性中枢神経疾患の再生を目差した治療法は多様である。本研究では、神経幹細胞、骨髄間葉細胞移植、神経栄養因子とglia連関による再生の基盤となる軸索伸展、炎症ケミカルメディエイターの解明やアンタゴニスト投与、神経栄養因子やその関連遺伝子導入による神経保護作用、内在性神経幹細胞の利用など、治療を想定し取り組んできた。今回、神経幹細胞の注入後の消退や分化誘導観察法、移植術に熟達などの課題もあり、多面的に脊髄障害の再生機構について基盤を得る目的で実施し、以下の成果を得た。
1)運動,後角ニューロン死の解明:脊髄障害(虚血・刺激剤TNFa投与・末梢炎症誘発)で機能担当細胞でのc-fos遺伝子発現のほか、apoptosisが生じること、また、microglia, astrocyteの部位的、時間的変化が起き、これらが総合されて感覚、運動機能障害に引き金になる可能性が分かった。
2)治療法への応用:これらのシグナルおよび細胞の形態的変化は、低温条件、ラジカルスキャベンジャー、カスペース阻害の他、神経栄養因子を誘導する4-methyl catecholや電磁気刺激が抑制することが分かった。特に障害初期には、フリーラジカルの増加(スキャベンジャー投与で抑制)が見られること、また軽度低温化の培養細胞でIL6IL10比が抗炎症性状態になることも分かり、臨床応用に繋がる所見かと思われる。
3)神経-グリア系連関によるシナプス再構築の解明:脊髄損傷コア、隣接部位でIba-1(microglia)が一過性に増加し、また遅発生に脆弱細胞群でGFAP (astrocite)が増加することが分かった。後者は、軸索に伴走し、血管・神経に接着し軸索進展に寄与する可能性があり、今後の追跡研究に興味が持たれる。
4)栄養因子による治療:神経栄養因子(nerve growth factor、brain derived neurotrophic factor)が脊髄損傷部および隣接部位のapoptosisを抑止した。このように、部位的にも時間的にも障害を受けた細胞は血管構築のみならず、細胞の脆弱性も関連し、複雑にその障害と再生過程が存在するものと思われる。
以上から、われわれは脊髄障害についてその時系列的病態を解明してきたが、今後、神経栄養因子誘導による治療が、細胞傷害の予防及び障害後の再生に極めて有用である可能性を突き止めた。生薬からのポリフェノール化合物ある。脊髄障害後の神経過敏症に焦点を当て神経栄養因子誘導による治療が予防的および発症後慢性期に如何に治療応用できるか否かを解明したい。
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