2015 Fiscal Year Research-status Report
超低出生体重児の虚血性脳障害に関する新規モデルマウスを用いた病態および治療的研究
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15K09723
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
出口 貴美子 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (50227542)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保 健一郎 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (20348791)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 虚血性脳障害 / 神経細胞移動 / モデルマウス / 発達障害 / 治療法開発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、作成したモデルマウスについて、脳の詳細な組織学的な解析や行動学的解析を行った。
脳の組織学的な解析の際には、神経細胞移動の遅れの結果としてもたらされる、脳の組織構築の微細な変化に注目した解析を行った。子宮内エレクトロポレーション法を用いることにより、緑色蛍光タンパク質（GFP）などの蛍光タンパク質を神経細胞に導入して、虚血性脳障害による影響の解析を行った。正常対照において移動が終了する状態においても虚血が誘導されたマウスではまだ移動中の神経細胞を数多く認めた。これらの神経細胞は最終的には脳表面近くに移動する細胞が多数を占めたものの、最終的な神経細胞が配置される位置には変化を認めた。また、神経回路網における変化も認めた。これらの微細な変化について、今後例数を重ねて定量的な解析を行う必要がある。
行動解析として、昨年度に行ったオープンフィールドテストやソーシャルインタラクションテストに加えて、超早産児の後遺症として、認知機能障害が注目されているため、認知機能の評価に焦点を当てて解析を行った。Y字迷路試験において正常対照マウスと比較した際に有意な低下をみとめ、作業記憶の障害が示唆された。そこで、最終的な配置位置や神経回路網において変化を認めた神経細胞に、子宮内エレクトロポレーション法を用いた遺伝子導入によって人工受容体を発現させ、人為的に神経細胞の活動を変化させることによって低下した作業記憶が改善するかどうかの検証を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度発生した、当初予期していなかった問題点（母マウスの高率の死亡）については、結紮時間や方法、手術方法を改良することで、母マウスの死亡率が減少し、仔マウスを安定的に得て解析を行うことが可能になった。当初予想されていた神経細胞が配置される最終的な位置における変化に加えて、神経回路網における変化も認めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終的な神経細胞が配置される位置や、神経回路網における変化については、今後例数を増やして、再現性を確認しながら、定量的な解析を行う。
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| Causes of Carryover |
また、超早産児の後遺症として、認知機能障害が注目されており、認知機能の評価に焦点を当てて解析を行ったところ、Y字迷路試験において有意な低下を認め、前頭葉機能に影響が生じている可能性が明らかになった。今後、さらに再現性を確認しながら、子宮内エレクトロポレーション法を用いた人工受容体の遺伝子導入等、新規の実験系を導入しながら、虚血性脳障害による影響の解明を進める。
本年度は、結紮時間や方法、手術方法を改良することで、母マウスの死亡率が減少し、安定的に仔マウスを得て解析を行うことが可能になった。このため、当初の予定よりも使用した動物数が減少したほか、購入を予定していた動物に代えて、一部は研究室内で繁殖した動物を用いたため、実験動物にかかる費用がさらに減少した。また、効率的な消耗品の購入と使用により、物品費が減少した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品費として、実験用動物400,000円、その他として、英文校正費用等100,000円として使用する。結紮時間や方法、手術方法を改良することで、母マウスの死亡率が減少し、仔マウスを安定的に得て解析を行うことが可能になったため、これまでに得られた知見を踏まえつつ、虚血性脳障害による影響の解明を進めていくほか、論文の投稿に向けた準備を進めていく予定である。
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[Journal Article] Neuronal heterotopias affect the activities of distant brain areas and lead to behavioral deficits.2015
Author(s)
Kazuhiro Ishii, Ken-ichiro Kubo, Toshihiro Endo, Keitaro Yoshida, Seico Benner,Yukiko Ito, Hidenori Aizawa, Michihiko Aramaki, Akihiro Yamanaka, Kohichi Tanaka, Norio Takata, Kenji F. Tanaka, Masaru Mimura, Chiharu Tohyama, Masaki Kakeyama, and Kazunori Nakajima.
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Journal Title
J. Neurosci.
Volume: 35 (36)
Pages: 2432-12445
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Application of the in utero electroporation technique to the study of the pathological mechanism of focal heterotopias in the brain2015
Author(s)
Ken-ichiro Kubo, Kazuhiro Ishii, Toshihiro Endo, Keitaro Yoshida, Seico Benner, Yukiko Ito, Hidenori Aizawa, Michihiko Aramaki, Akihiro Yamanaka, Kohichi Tanaka, Norio Takata, Kenji F. Tanaka, Masaru Mimura, Chiharu Tohyama, Masaki Kakeyama, and Kazunori Nakajima
Organizer
Cell Symposia
Place of Presentation
Chicago(U.S.A.)
Year and Date
2015-10-15 – 2015-10-16
Int'l Joint Research
