Regenerative rehabilitation of stroke supported by epigenetics
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21K19690
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
前島 洋 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60314746)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
真先 敏弘 帝京科学大学, 医学教育センター, 教授 (00585028)
高松 泰行 北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (40802096)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | リハビリテーション / 再生医学 / 脳卒中 / エピジェネティクス / エピジェネテイクス |
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| Outline of Research at the Start |
脳卒中モデル動物を対象に可塑的遺伝子発現の促進が期待されるヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の投与によるエピジェネティクス制御によりリハビリテーションのための可塑的脳内環境を提供する。損傷域における髄鞘化を伴う軸索再生を目的に、中枢神経軸索再生に際して軸索伸長阻害因子を発現するオリゴデンドロサイトに代わる末梢神経由来シュワン細胞を損傷域に移植し、エピジェネテイクス制御下における軸索再生とリハビリテーションによる機能回復効果を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度のin vitro実験を継続し、HDAC阻害薬sodium butyrate（NaB）投与によるシュワン細胞における遺伝子発現修飾について、NaB除去後の持続的効果について検証を進めた。シュワン細胞培地にNaB (10mM)を24時間添加後に除去し、その後24時間経過した時点での各種遺伝子発現修飾について検証した。その結果、NaB除去後においてもMBPに代表するミエリン関連因子の発現増強が継続していることを確認した。このため、HDAC阻害薬投与によるシュワン細胞の機能特性として有用な遺伝子発現が生体においても投与後に持続的に発現する可能性、併せて、シュワン細胞移植前におけるHDAC阻害薬による細胞処理により髄鞘形成への働きが促進される可能性が示唆された。
In vivo研究として、ステレオタキシックシステムを用いて微量のコラゲナーゼを線条体、内包域に注入することにより脳出血モデルラットを作成し、同ラットを対象に巧緻的運動（ペレット把持を用いたリーチタスク運動）とHDAC阻害剤NaB投与の相乗的機能回復効果について検証した。巧緻的運動、NaB投与の単独では把持機能の有意な回復は生じなかったが、NaB投与と巧緻的運動を併用した場合において相乗的な把持機能の有意な回復が確認された。従って、薬理的エピジェネティクス制御とリハビリテーションの併用療法による運動機能回復に対する有効性が示唆された。更に、蛍光マーカーGFP遺伝子をレンチウィルスベクターを用いてシュワン細胞に遺伝子導入し、蛍光能を有するシュワン細胞を作成した。作成したシュワン細胞を脳出血術と同様にステレオタキシックシステムにより損傷域にマイクロインジェクション移植し、移植後３日、14日における蛍光観察を行ったところ、損傷域への生着が乏しい一方で、脳梁白質域におけるシュワン細胞の生着を確認するに至った。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
