2017 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of brain injury caused by spinal cord injury
Project/Area Number |
17H04358
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Research Institution | Shiga University of Medical Science |
Principal Investigator |
鈴木 義久 滋賀医科大学, 医学部, 特任教授 (30243025)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 秀人 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (00225434)
石川 奈美子 公益財団法人田附興風会, 医学研究所 第5研究部, 主任研究員 (00462276)
寺島 智也 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (40378485)
岡野 純子 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (50447968)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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Keywords | 脊髄損傷 / 大脳損傷 / 骨髄細胞 |
Outline of Annual Research Achievements |
脊髄損傷に対して、脊髄だけでなく大脳レベルでの障害を考慮に入れた新規治療法の開発を目的とする。本年度は研究の糸口となった脊髄損傷時に脳内に移行し、運動ならびに知覚支配領域における骨髄由来細胞の挙動について研究を進めた。全身に緑色蛍光色素(GFP)を発現するマウス(GFPマウス)より骨髄を得て、それを同系統正常マウスに骨髄移植した。脊髄損傷作製装置(インパクター)を用いて脊髄Th9-8レベルにおいて損傷を加え、非損傷マウスと比較して、脊髄損傷に伴う運動能の変化ならびに骨髄由来のGFPを発現する細胞の分布を経時的に観察した。当初、インパクターによる安定した脊髄損傷の作成に時間を要したが、これは改善した。損傷マウスでは後肢の運動機能をBMS score で観察したところ、損傷後1日目より有意に低下し、観察28日目まで持続した。一方、トレッドミルによる観察では損傷後1日目に障害が見られ、7日目まで持続したが、14日目には自然回復傾向を示した。そこで、明らかな障害を示した7日目における脳の組織学的な解析を行ったところ、骨髄由来と考えられるGFP陽性細胞は脳内における脊髄損傷部位と反対測の運動ならびに知覚支配領域を中心に広範な分布が見られた。また、GFP陽性細胞はIba1ならびにRCA1の陽性反応を示し、骨髄由来のミクログリアと考えられた。このことから脳内の責任病巣には脊髄損傷にともない明らかな炎症反応が起こっていることが示唆された。そこで、脊髄損傷に伴う支配領域の知覚ならびに運動ニューロンの障害に対しこのGFP陽性細胞がどのような役割を持っているのかを明らかにするために、脳内のGFP陽性細胞をLCM装置を用いて採取し、遺伝子発現状態の解析に着手した。今後、脳のニューロンに対しGFP陽性ミクログリアが攻撃側(M1ミクログリア)か、修復側(M2ミクログリア)かを明らかにしてゆきたい。
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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
インパクターを用いた安定した脊髄損傷モデルの作成に時間と労を要したが、解決した。 BMS scoreとトレッドミルによる評価に乖離が生じた。一般的にげっ歯類の脊髄損傷モデルはヒトより自然回復する傾向にあり、同様な負荷を与えても症状を再現することが難しい。最初はこの乖離を埋めるべく条件検討を行ったが、困難を極めたため、両者に症状が出る受傷後7日目で統一して解析することで解決した。 また、GFPマウスを安定して繁殖させるのが一時期困難になり、骨髄移植マウスを作成できない時期があった。これは繁殖にホモ同士を使用していたためで、野生型を導入してから安定してmatingできるようになり、実験が続けられるようになっている。
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Strategy for Future Research Activity |
今後は脳内のGFP陽性細胞をLCM装置を用いて採取する予定であるが、凍結切片を作成時に使用するエタノールが気がかりである。エタノールは、GFP発光を著明に減退させてしまうからである。今考えている対策としては、エタノールの代わりにイソプロパノールを使用する方法である。純度の高いGFP陽性細胞を採取したいので、注意深く条件検討したいと考えている。
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Research Products
(8 results)