| Project/Area Number |
20K09240
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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 55050:Anesthesiology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
三澤 知子 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (20831390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 厚詞 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (80771980)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 術後せん妄 / モデルマウス / ミトコンドリア / モノアミン酸化酵素 / アセチルコリン神経終末 / シナプトソーム / 老化促進モデルマウス / 認知予備力 / 術後高次脳機能障害 / ミトコンドリア機能 / 術後脳高次機能障害 |
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| Outline of Research at the Start |
「認知予備力」が低下しているといわれる高齢患者が好発する術後せん妄（POD）や術後高次脳機能障害（POCD）の病因・病態生理は未だ不明な点が多い。我々は、抗POD/POCD薬創出を目指す上で、「認知予備力の大小は、認知機能に関与する神経細胞が細胞障害性刺激を受けた際のミトコンドリア機能の脆弱性の度合いである」という仮説をたてた。本研究では、老化促進モデルマウスの様々な老化ポイントにおいて、POD様症状発現誘発処置後の行動変化発現の有無を観察し、大脳皮質や海馬を摘出する。組織からグルタミン酸神経やアセチルコリン神経のシナプトソーム画分を特異的に単離し、ミトコンドリア機能を解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
「認知予備力」が低下しているといわれる高齢患者が好発する術後せん妄（POD）や術後高次脳機能障害（POCD）の病因・病態生理は未だ不明な点が多い。我々は、抗POD/POCD薬創出を目指す上で、「認知予備力の大小は、認知機能に関与する神経細胞が細胞障害性刺激を受けた際のミトコンドリア機能の脆弱性の度合いである」という仮説をたてた。我々は独自に、全身麻酔下で開腹手術（麻酔+開腹手術）した若齢マウスが、手術4時間後にPOD症状である認知機能異常や注意力障害様の行動変化を示すことを見出している。また、この行動変化は大脳皮質や海馬のノルエピネフリン神経伝達変化により引き起こされることが示唆されている。この現象を利用し、本研究では、老化促進モデルマウスの様々な加齢ポイントにおいて、上記処置後の行動変化発現の有無を観察し、さらにそのマウスの脳組織（大脳皮質や海馬）からグルタミン酸神経やアセチルコリン神経のシナプトソーム画分を特異的に単離・精製し、ミトコンドリア機能を解析することを計画した。この解析により、認知予備力とミトコンドリア機能の関連を探ることを目的としている。
本年度は、直接的なミトコンドリア機能の解析ではないが、細胞内でミトコンドリア外膜に結合して存在しているモノアミン酸化酵素の発現が、「麻酔+開腹手術」処置した若齢マウスの大脳皮質や海馬で変化しているか否かをウエスタンブロッティング法により検討した。モノアミン酸化酵素はノルエピネフリンやセロトニン分解に関与するA型（MAO-A）とドパミン分解に関与するB型（MAO-B）について行った。その結果、前頭皮質と海馬のそれぞれにおけるMAO-Aの発現量は「麻酔+開腹手術」処置マウスと無処置マウスの間で差がなかった。また同様に、MAO-Bについても発現量に差が見られなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
独自に作製したコリントランスポーター抗体を用いたアセチルコリン神経特異的シナプトソーム調製が、試薬類の海外からの調達遅延の影響でスタートできていない。また、グルタミン酸神経特異的シナプトソームの精製に関しては、①グルタミン酸神経終末特異的蛋白であるグルタミン酸トランスポーターの発現量が標的部位とする前頭皮質や海馬で小さい、②市販の抗体が細胞内ドメインを認識することから精製用に細胞外ドメインを認識する新規抗体の作製が必須であり、作製のための時間およびその品質確保において大きなリスクを伴う、という理由から、グルタミン酸神経に関する検討を断念した。当初の計画通りに研究を進められないため、少し方向性を変更している状況であることから、進捗はやや遅れている、とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
アセチルコリン神経特異的シナプトソームの単離・精製法の確立に注力する。独自に作製した抗体がマグネットビーズカラムを用いたシナプトソーム単離・精製に使用可能か否かを早急に検討する。単離・精製が可能であると判断した場合には、「麻酔+開腹手術」処置した老化促進モデルマウスからサンプルを調製し、ミトコンドリア機能変化を解析する。以上の検討と並行して、老化促進モデルマウスを用いたPODに関する行動評価、神経化学的解析、生化学的解析を行い、POD基礎研究の発展に努める。
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