| Project/Area Number |
22K14989
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine |
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Principal Investigator |
渡邉 謙一 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (10761702)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 神経変性疾患 / 金属元素 / ICP-AES / 元素分析 / 神経疾患 / 封入体 / メタロミクス |
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| Outline of Research at the Start |
褐毛和種牛の封入体病 (封入体病) は、脳幹部や脊髄の神経細胞におけるsuperoxide dismutase 1 (SOD1) 陽性の細胞質内封入体形成を特徴とするウシの致死性神経変性疾患である。 SOD1は活性中心に銅・亜鉛イオンを持ち、これら金属元素の動態がSOD1の構造安定性において重要な役割を担っていると予想される。本研究ではウシの脳内における微量金属元素の動態に着目し、封入体病の発生機序やSOD1凝集機構を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
褐毛和種牛の封入体病は脳幹部を中心として神経細胞の細胞質内にSOD1陽性封入体形成がみられる神経変性疾患である。他の神経変性疾患同様、本症における病態発生、特に封入体形成機序と病変部の神経細胞に生じる変化については依然として不明な点が多い。2年目はICP-AESによる元素分析に加え、従来法である病理組織学的検討を合わせて実施した。元素分析では、生体組織内における存在比率が比較的高い鉄や亜鉛、銅などの元素についてはサンプル処理方法によらず一定の再現性を得ることが可能であったが、存在比率の低い微量元素については測定誤差が大きくなりやすく、測定機器の検出感度とカットオフ値の設定に苦慮している。ICP-AESによる元素分析の簡便な前処理方法として乾式可易化法、ケルダール分解法なども検討を行ったが、これらの手法は元素の消失などが懸念されること、FFPEなどの少量サンプルには適さないことから以降の検討にはマイクロウェーブ法による質式可易化を主軸に解析を行うこととした。
病理組織学的検討では、高感度鉄染色法であるPeals-DAB染色にて封入体内における顆粒状の鉄沈着と封入体形成が顕著である延髄神経節の神経線維束やオリゴデンドロサイトに鉄沈着が認められた。銅染色であるロダニン染色では陽性像は認められなかった。これら金属元素に対する古典的特殊染色法は金属元素の局在を簡易的に評価可能である一方で、特異性や検出感度については検討が必要である。メタロチオネインなどいくつかの金属輸送関連分子に対する免疫染色についても検討を行っているが、動物種間での交差性の関係もあり有益な結果は得られていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ICP-AESのサンプル処理が当初の想定よりも非効率的であり、解析に時間を要している。研究代表者の体調不良や家庭環境の変化など当初想定していなかった研究環境の変化により研究全体の進行に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ICP-AESを用いた元素分析の部分に遅れが生じている現状から、当初予定していた封入体病発症地域の環境中金属元素測定については実施困難がであり、本課題では生体内における変化に対象を限定することとする。また、育児等の理由により十分なエフォートが確保できないと判断した場合には補助事業期間延長申請などの必要性についても検討したい。
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