| Project/Area Number |
19K09484
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56010:Neurosurgery-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
馬場 史郎 長崎大学, 病院(医学系), 講師 (30530430)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸藤 陽一 長崎大学, 病院(医学系), 准教授 (40437869)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | Neurovascular unit / Blood brain barrier / てんかん原生獲得 / Neurovuscular unit / 血液脳関門 |
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| Outline of Research at the Start |
てんかん原生獲得・進展において組織学的に神経細胞死、グリオーシス、神経再生・発芽などが生じるが、血液脳関門（ BBB）の破綻も関与している。これまで我々が開発・研究している脳毛細血管内皮細胞、ペリサイト、アストロサイト及びマイクログリアを共培養したTranswellを使用した2腔培養系BBBモデルにニューロンも共培養することでNeurovascular unitという概念をin vitro系で再現し、てんかん原生獲得におけるBBB破綻の機序の解明および抗てんかん薬や他薬剤によるBBB保護効果の検証やてんかん原生抑制薬の創薬を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、in vitroでてんかん原生獲得におけるNeurovascular unit(NVU)の破綻の機序解明および抗てんかん薬や他薬剤によるNVU保護効果の検証を目的としている。前年度に引き続きin vitro NVUモデルの確立を試みた。2次元invitro Blood Brain Barrier(BBB)モデル (Nakagawa S:Neurochemistry International.2009, Morofuji Y:Cel Mol Neurobiol.2010)を応用し、ニューロンを共培養することでNVUモデルを作成する。(a)初代培養脳毛細血管内皮細胞:2-3週齢ラット(マウス)単離培養した。Puromycinを用いることにより内皮細胞を単離。(b)初代培養ペリサイト:同様に2-3週齢ラットより単離培養した。ペリサイトは内皮細胞を単離する操作の過程で単離。(c)初代培養アストロサイト:1-2日齢ラットよりshaking methodで単離培養した。(d)初代培養ミクログリア:1-2日齢ラットよりglial cell cultureとして培養したのちに単離培養した。(e)初代培養ニューロン:胎生E18ラットより大脳皮質を採取し、細胞を分離させ単離培養し、ニューロンを(f)Neurovascular unit モデル:多孔質(0.4μm, 3.0μm pore size)の半透膜をもつ立体培養皿(Transwell)を用い共培養モデルを作成を試みているが、初代培養ニューロンの成長 が難しく共培養モデルとして確立はできていない。しかし、既製のラット脳皮質ニューロンを培養し、それをinvitro BBBモデルに共培養することが可能となった。このNVUモデルにグルタミン酸投や抗てんかん薬の投与し、継時的に経内皮電気抵抗値測定、透過性試験を行い機能評価を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
既存の多孔質(0.4μm, 3.0μm pore size)の半透膜をもつ立体培養皿(Transwell)に脳毛細血管内皮細胞、ペリサイト、アストロサイト、ミクログリアを共培養させた2次元in vitro Blood Brain Barrierモデルに初代培養ニューロンを培養したのちに共培養を試みたが、初代培養ニューロンの成長が難しく共培養モデルを確立できていなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
既製のラット脳皮質ニューロンを培養し、脳毛細血管内皮細胞、ペリサイト、アストロサイト、ミクログリアと共培養モデルの作成が可能となった。このNeurovascular unitモデルを用いて、グルタミン酸や選択的AMPA型グルタミン酸受容体拮抗薬(Preampanel; PER, Lacosamide; LCM, Levetiracetam;LEV))など薬剤を用いてけいれん発作におけるBBB/Neurovascular unitの機能破綻の メカニズム解明を試みる。
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