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Analysis of the neural circuits reconstructed by interneurons in mesenchmal stem cell transplantation for spinal cord injury

Research Project

Project/Area Number 18K09072
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

Hirota Ryosuke  札幌医科大学, 医学部, 助教 (10815434)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 祐典  札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136)
押切 勉  札幌医科大学, 医学部, 助教 (70754612)
森田 智慶  札幌医科大学, 医学部, 研究員 (60723343)
寺島 嘉紀  札幌医科大学, 医学部, 講師 (20438005)
中崎 公仁  札幌医科大学, 医学部, 研究員 (70722461)
岡 真一  札幌医科大学, その他部局等, 講師 (70789453)
佐々木 優子  札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631142)
山下 敏彦  札幌医科大学, 医学部, 教授 (70244366)
本望 修  札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords脊髄損傷 / 神経トレーサー / 神経回路再編 / 骨髄間葉系幹細胞 / 脊髄介在ニューロン
Outline of Final Research Achievements

The reorganization of neural circuits in the brain after spinal cord injury has been previously reported using MRI diffusion tensor imaging and other techniques, but there are few reports using detailed neuroanatomical methods. The purpose of this study was to analyze in detail the reorganization of neural circuits in the brain after spinal cord injury using adeno-associated virus (AAV), which is known as a progressive neural tracer.
AAV-8 carrying the CAG promoter was found to have high efficiency of transduction, adaptive tracking, and cell-selective labeling in the brain. Furthermore, analysis of the brain after spinal cord injury using the same vector suggested that neural circuit reconstruction had occurred.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

順行性 / 逆行性AAV神経トレーサーにより、再構築される神経回路の解析を行うことで髄損傷後の脳を解析した結果、神経回路の再構築が生じていることが示唆された。
今後、組織透明化技術を用いて組織中の屈折率を均一化することで組織を透明化し、光シート顕微鏡を用いて解析することで、経時的な神経回路の再構築の変化を解析することが可能となる。さらに、骨髄間葉系幹細胞投与を行ったモデルを対象にすることで幹細胞投与が神経回路再編に如何に影響を与えているかを評価し、細胞治療による運動機能の回復メカニズムの一つを明らかにすることで、次世代の治療法の展開につながることが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Enhancement of Dormant Pathways in the Brain following Rat Contusive Spinal Cord Injury2020

    • Author(s)
      Ryosuke Hirota
    • Journal Title

      札幌医学雑誌=The Sapporo Medical Journal

      Volume: 89 Issue: 1-6 Pages: 31-40

    • DOI

      10.15114/smj.89.31

    • NAID

      120007001261

    • ISSN
      0036-472X
    • URL

      https://sapmed.repo.nii.ac.jp/records/16639

    • Year and Date
      2020-12-01
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脊髄損傷後の脳における神経連絡の賦活化2021

    • Author(s)
      廣田亮介
    • Organizer
      北海道整形災害外科学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄損傷後の脳における神経連絡の賦活化2020

    • Author(s)
      廣田亮介
    • Organizer
      日本整形外科基礎学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄損傷後の脳における神経連絡の賦活化2020

    • Author(s)
      廣田亮介
    • Organizer
      日本運動器移植・再生医学研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨髄間葉系幹細胞の静脈内投与による脊髄損傷治療の現在地点2020

    • Author(s)
      廣田亮介
    • Organizer
      日本整形外科基礎学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 骨髄間葉系幹細胞の静脈内投与による脊髄損傷治療の現状2020

    • Author(s)
      廣田亮介
    • Organizer
      東日本整形災害外科学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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