生体イメージングを用いた術後認知機能障害の機序解明

• Project/Area Number: 23K08380
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 杉野 太亮 神戸大学, 医学部附属病院, 医学研究員 (80941608)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 卓也 神戸大学, 医学研究科, 助教 (70792935)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 術後認知機能障害 / 生体イメージング / ミクログリア－シナプス連関 / β２アドレナリン受容体

Outline of Research at the Start

周術期に発生する術後認知機能障害(POCD)の発症は、近年大きな社会問題となっている。POCDの発症は脳内神経炎症が深く関わっており、特に脳内の神経細胞やミクログリアが重要な役割を果たしていると報告されているが、その機序は現在も十分に解明されていない。
2光子顕微鏡による生体イメージング法と行動実験により、全身麻酔および手術前後のミクログリア-シナプス連関の変化と認知機能障害との関係性を明らかにする。さらにミクログリアの活性化との関連が示唆されているβ2アドレナリン受容体シグナルに着目し、それらを操作することで、認知機能障害との関連を探求する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では神経炎症に伴う脳内ミクログリアとシナプスの連関に着目して、術後認知機能障害（POCD)のメカニズムを解明することを目的としている。
CX3CR1GFPマウスの頭部へ頭蓋窓を作成し、特異的なアデノ随伴ウイルス（AAV-hSyn-tdTomato）を注入することで、ミクログリアおよびシナプス活動を可視化できるマウスの作成を行なった。これらの作成に専門的な技術を要するため、相応の時間が必要であった。
今後はその技術の向上とともに、上記マウス（若齢および高齢）に対する2光子顕微鏡によるイメージングおよび解析を行う予定である。またPOCDモデルマウス（脛骨骨折モデルあるいは腹部手術モデル）の作成にも着手する。
また、次年度以降の研究（申請書 計画⑤）に必要であるLysM-Creマウスとβ2-AR floxマウスを交配し、ミクログリアに特異的なβ2-ARを欠損したマウスを作成した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

臨床業務による研究の遅れおよびマウスへの手術技術向上に想定よりも時間を要したため

Strategy for Future Research Activity

今後はPOCDモデルマウスに対する２光子イメージングおよび行動実験を随時行っていく。高齢マウスの作成には年月を要するため、今の段階からマウスを繁殖させておく必要がある。
またマウスへの手術（頭蓋窓作成、POCDモデル作成）には専門的な技術を要するため、有識者に指示を仰ぎながら研究を進める。