| Project/Area Number |
23K08547
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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 56010:Neurosurgery-related
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鵜飼 亮 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30896113)
岡 真一 札幌医科大学, その他部局等, 准教授 (70789453)
佐々木 優子 札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631142)
本望 修 札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007)
中崎 公仁 札幌医科大学, 医学部, 特任助教 (70722461)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 骨髄幹細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
我々はこれまで、脊髄損傷ラットモデルおよび脊髄損傷患者に対する骨髄幹細胞の経静脈的投与 (MSC治療)による運動機能の改善を報告してきた。近年、脊髄損傷後に神経症状の増悪をもたらす二次損傷に占めるミトコンドリアの役割に注目が集まっており、脊髄損傷後に生じるミトコンドリアの機能不全によるATP合成不全が惹起するエネルギー代謝不全、活性酸素の産生増加、神経毒性の増加などが神経症状の増悪に関与すると報告されている。本研究では、脊髄損傷に対しMSC治療を実施し、MSC治療によるミトコンドリアの機能の変化を解析する予定である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊髄損傷後に神経症状の増悪をもたらす二次損傷の病態解明は重要である。近年、二次損傷に占めるミトコンドリアの役割に注目が集まっており、脊髄損傷後に生じるミトコンドリアの機能不全によるATP合成不全が惹起するエネルギー代謝不全、活性酸素の産生増加、神経毒性の増加などが神経症状の増悪に関与すると報告されている (Scholpa et al., 2017)。一方、我々はこれまで、脊髄損傷ラットモデルおよび脊髄損傷患者に対する骨髄幹細胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ：ＭＳＣｓ）の経静脈的投与 (MSC治療)による運動機能の改善を報告してきた(研究活動参照)。この中で、ＭＳＣ治療後に、局所の損傷のみならず、より上位に位置する大脳皮質運動野において複数の遺伝子の発現の変動が運動機能の改善と相関があること (Oshigiri et al., 2019)を見出した。本研究では、脊髄損傷に対しＭＳＣ治療を実施し、神経系細胞内におけるミトコンドリアの機能の変化を詳細に解析する。これらの解析を通じて、ＭＳＣ治療により惹起される神経機能の回復に貢献するメカニズムにミトコンドリアが強く関与していることを明らかにし、次世代の治療法の開発に展開することを最終的な目標とする。上記目的を達成するために下記の実験を実施する。雄性SDラット (250-300g)に実験的脊髄損傷 (IH-0400 Impactor)を作製後1日目にＭＳＣ(1.0x10*6cells/DMEM 0.5ml) の経静脈的投与を行い (ＭＳＣ群)、運動機能をBBBスコアで評価し、6週間後に解析を行う。尚、コントロール群にはMSCなしの培養液のみ (DMEM 0.5ml)を経静脈的に投与する。以上より、研究は進められている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予備実験データの解析等は行ってきたが、動物実験の遂行などに遅れた生じたために、現在までの進捗はやや遅れているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
神経系細胞を採取・培養し、細胞外フラックスアナライザー (Xfe96, Agilent)を用いて、ミトコンドリアエネルギー代謝機能である酸素消費速度 (oxygen consumption rate: OCR)および細胞外酸性化速度(extracellular acidification rate: ECAR)を測定する。培養した細胞をキットの各ウェルに70,000個播種し、37℃、5%CO2で24時間培養後、測定用培地に交換し、Xfe96による解析を行う。OCRは、Seahorse XF Mito Stress test kit、ECARはXF Glycolysis Stress Test Kitを用いる(Agilent)。測定後、CyQuant Cell Prolification Assay Kit (Themo Fisher Scientific)で細胞数を計測し、OCRおよびEACRの補正を行う。取得したデータは、Seahorse Analyticsソフトウェア (Agilent)で解析する。
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