Involvement of anesthetics in axon guidance of regenerating neurons

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K11753
• Research Institution: Tokushima Bunri University
• Principal Investigator: 富岡 重正 徳島文理大学, 保健福祉学部, 教授 (70188770)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 里村 一人 鶴見大学, 歯学部, 教授 (80243715) ; 舘原 誠晃 鶴見大学, 歯学部, 講師 (90380089)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 神経再生

Outline of Annual Research Achievements

骨髄間葉系幹細胞から分化誘導した再生神経細胞に対して圧を負荷した時の形態学的影響について検討をおこなった。再生神経細胞への圧負荷は、ネッパジーン社灌流培養チャンバーによる圧負荷装置を用いておこなった。継代培養した骨髄間葉系幹細胞に対して、成長因子などを含む培養液に交換することによって再生神経細胞へ分化誘導した。約24時間後、骨髄間葉系幹細胞から神経細胞様の神経突起が伸長することを確認した後、ネッパジーン社灌流培養チャンバーにシャーレを装着し様々な圧を負荷した。シャーレ内の再生神経細胞には、15mmHg（一般的に脳圧亢進とされる頭蓋内圧）、50mmHg（高度脳圧亢進状態を想定した頭蓋内圧）、150mmHg（高血圧における血管内圧）の圧を負荷し、再生神経細胞の形態の変化について検討した。顕微鏡下で細胞の写真を撮影し、計測はImage Jを用いて行った。
その結果、15mmHgの圧負荷では神経細胞体の膨張は全く見られず、神経突起の伸長にもほとんど影響は見られなかった。50mmHgの圧負荷を行うと、再生神経細胞体の面積は約20%～50%膨張し、神経突起の伸長も軽度抑制された。150mmHgの圧負荷を行うと、神経細胞体の面積は圧を負荷する前の約２倍まで膨張し、神経突起の伸長は完全に抑制され神経細胞同士のシナプス形成も消失した。しかしながら、再生神経細胞が死ぬことはなかった。ネッパジーン社灌流培養チャンバーからシャーレを取り外して圧を開放し、再び炭酸ガスインキュベーター内で培養を継続しても、神経突起は軽度伸長するものの圧負荷前のように伸長することはなかった。