バルプロ酸曝露ラットの脳神経発生異常の解明～発達障碍児の食の困難の解決を目指して
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19K10451
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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 57080:Social dentistry-related
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| Research Institution | Ohu University |
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Principal Investigator |
鈴木 礼子 奥羽大学, 歯学部, 准教授 (90333723)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 元 奥羽大学, 歯学部, 准教授 (90291343)
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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 |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 頭部神経堤細胞（CNCC） / バルプロ酸（VPA） / 三叉神経 / 軸索伸長 / 頭部神経堤細胞 / 上皮間葉転換 / バルプロ酸 / ヒストン脱アセチル化酵素 / ホメオボックス遺伝子 / 脳神経 / 脳神経発生異常 / 軸索伸長阻害 / 脱上皮化 / 摂食・嚥下障碍 |
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| Outline of Research at the Start |
抗てんかん薬のバルプロ酸(VPA)に母胎内で曝露した場合、胎児の発達障碍や頭顎顔面の先天奇形の誘発リスクがあること、更に、VPA投与による自閉症モデルラットでは、摂食・嚥下にも関わる脳神経である顔面神経の発生異常が生じることが報告されている。頭顎顔面の発生では、頭部神経堤細胞(NCC)の形成・移動・分化が重要な役割を果たしており、頭顎顔面の軟骨細胞や、脳神経の感覚神経等が頭部NCCに由来する。本研究では、これらのことから生じた「発達障碍に随伴する食の困難の一因は、胎児に頭部NCC由来の脳神経の機能的ネットワークの発生異常が生じることではないか？」との問いを、ラットを用いて解明していく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでのSDラットを用いた実験系では、胎仔の胎齢9日(E9)朝10時（推定頭部神経堤形成期）に母獣を介してバルプロ酸(VPA) 500mg/kg を単回投与すると、胎仔の頭部神経堤細胞(CNCC)由来の三叉神経の軸索伸長が、様々な程度に阻害されることを示すデータが得られていた。しかしながら、SDラットの場合、排卵時刻を含めて個体差が比較的大きいため、この結果のばらつきに寄与した因子として、胎仔の個体差と、VPAが投与された時刻における発生ステージの差のどちらの影響が大きいのか、判別困難であった。そこで、排卵時刻がほぼ斉一な為、摘出時刻によって胎仔の発生ステージを揃えることが可能な妊娠Iar: Wistar-Imamichi ラット用い、体節(somite)数に基づいた発生ステージと胎齢の関係を精査した。その結果、Iar: Wistar-Imamichi ラットの場合、E8夜10時頃が頭部神経堤形成開始直前のpresomitic stageに相当したため、この時刻に、VPA 500mg/kgを母獣に単回投与すると、E12胚の抗neurofilament抗体を用いたホールマウント免疫染色(Anti-NF WIHC)で、三叉神経の軸索伸長阻害が観察された。さらに、その軸索伸長の阻害程度は、腹内・腹間で様々であった。一方、Iar: Wistar-Imamichi ラットの場合、E9朝10時（1-2 somite stage）にVPA 500mg/kgを単回投与しても、三叉神経の軸索伸長の顕著な阻害傾向は、E12胚のAnti-NF WIHCの画像を見る限り認められなかった。これらから、母胎内でVPAに曝露されたラット胎仔におけるCNCC由来脳神経の軸索伸長阻害は、VPA投与時における胎仔の発生ステージ特異的であり、かつ、腹内・腹間における感受性の違いもあることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
delamination 直後から移動中の頭部神経堤細胞(CNCC)の有用なマーカーとして用いることができ、さらに、神経細胞やグリア細胞への分化運命の定まった CNCC のマーカーとしても有用である Sox10 のホールマウント in situ ハイブリダイゼーション用 mRNA プローブの作製に手間取ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製した Sox10 mRNA プローブを用いて、胎齢9日(E9)-E11のラット胚のホールマウント in situ ハイブリダイゼーション(WISH)を行い、頭部神経堤形成直前における母胎内バルプロ酸(VPA)曝露によって、胎仔の三叉神経の発生に寄与する頭部神経堤細胞(CNCC)の移動経路が、どのように変化するのかを in vivo で詳細に解析する。
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Report
(5 results)
Research Products
(3 results)
