| Project/Area Number |
21K07839
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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 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Tohoku University (2022-2023)
Mie University (2021) |
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Principal Investigator |
松田 直 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (50361100)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 昌利 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00451584)
埴田 卓志 東北大学, 大学病院, 准教授 (30400360)
佐藤 信一 東北大学, 大学病院, 助手 (30770359)
池田 秀之 東北大学, 大学病院, 助手 (40822888)
渡邊 真平 東北大学, 大学病院, 助教 (70509413)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 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 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ヒツジ / 皮質形成異常 / サブプレート / subplate / 胎児 / サブプレート層 / 神経発達症 / 子宮内炎症 / 低酸素逝去血 |
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| Outline of Research at the Start |
極低出生体重児 (出生体重 <1,500 g) の長期予後に影響する中枢神経系障害の臨床像はこの20年間で大きく変容し，その本態は組織損傷から成長障害へと移行している．本研究はこれまで臨床的意義が明らかでなかった胎生期の脳subplate層に焦点を当て，炎症と虚血ストレスがsubplate層に髄鞘化の過成熟反応を誘導することを，ヒツジ胎仔を用いた動物実験で組織病理学，画像診断学，電気生理学的な解析によって証明する．同時にsubplate層の髄鞘化障害が脳回形成を変化させるかどうかも検証する．本研究は極低出生体重児のみならず早産児全体の中枢神経系合併症を減少させ，その長期予後を改善するための橋渡し的基礎研究に位置付けられる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は胎生期の脳subplate層に焦点を当て，炎症と虚血ストレスがsubplate層に髄鞘化の過成熟反応を誘導することを，ヒツジ胎仔を用いた動物実験で組織病理学，画像診断学，電気生理学的な解析によって証明する．同時にsubplate層の髄鞘化障害が脳回形成を変化させるかどうかも検証する．
実験前にヒツジ胎仔を対照群，炎症群，低酸素群に分ける．妊娠95日の母獣に全身麻酔を行い，母獣の子宮を切開し，胎仔の頚動脈，羊水腔内にカテーテルを，胎仔の側頭皮下に脳波電極を留置する．またその際に低酸素群の胎仔のみ，臍帯動脈を1本結紮し，その後に胎仔を子宮内に戻して閉腹する．以後は胎仔動脈圧，羊水内圧，脳波を連続監視する．また24時間毎に動脈血血液ガス分析を行い，3群の動脈血酸素分圧，血中乳酸値を比較する．炎症群の母獣には，妊娠99日にリポポリサッカロイド 5 mgを羊水内に注入し，子宮内炎症を誘発する．妊娠105日に帝王切開で娩出した胎仔を剖検に供し，脳を灌流固定する．後日固定された脳は脱ホルマリン処置後にMRIを用いて検索する．またびまん性脳白質損傷とsubplate層の髄鞘化はグリア特異抗体 (NG2，O4，CNPase，PLP，GFAP) による免疫染色にLEA染色とTUNEL染色を加えて診断する．
令和3-4年度は羊水中で測定する脳波のノイズ対策を行い，対照群2例の実験を実施した．しかしdelta brushの検出は困難であった．その後は脳波での連続監視を中止して炎症群2例を実施し，剖検により脳検体を採取した．
令和5年度は対照群1例，炎症群1例を実施して，剖検によりそれぞれ脳検体を採取した．一方で低酸素群2例では，臍帯動脈1本の結紮後に子宮内胎仔死亡となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本年度は対照群，炎症群，低酸素群それぞれ2頭からデータを採取する予定であった．しかし予定通りの受胎が得られず，対照群1例，炎症群1例，低酸素群2例を実施した．また低酸素群2例では臍帯動脈結紮後に子宮内胎仔死亡となり，脳検体を採取できたのは2例であった．そのため当初の予定とは異なり，3群比較を実施するための検体数を確保できていない．
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| Strategy for Future Research Activity |
妊娠95日のヒツジ胎仔に対する臍帯動脈の結紮による低酸素負荷は，低酸素と両心室の後負荷増大により子宮内胎仔死亡となるケースがみられた．そのため来年度は対照群，炎症群のデータ収集を優先させ，組織学的なsubplate層の解析を実施する．
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