2019 Fiscal Year Annual Research Report
Bio-fabrication of cerebral amyloid angiopathy model using Bio-3D printer and analysis of the pathophysiological mechanisms.
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17K09758
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
原 英夫 佐賀大学, 医学部, 教授 (00260381)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 功一 佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脳アミロイド血管症 / バイオ3D プリンター / スフェロイド / アミロイド前駆蛋白遺伝子 / Aβ40/42 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳アミロイド血管症は血管壁に主としてAβ40が蓄積し血管壁が脆弱となり、しばしば皮質の大出血を起こす。最近では脳アミロイド血管症関連の脳炎症状態も報告されているが、その機序は解明されていない。我々はバイオ3Dプリンターを用いた脳アミロイド血管症のモデル血管を作成し、脳アミロイド血管症が起こるメカニズムを解析した。血管中膜のElastica van Gieson（EVG）染色ではコントロールと比較してAβ40ペプチド存在下では、outer layerのコラーゲン染色性の低下が見られ血管壁の脆弱性が示唆された。コントロールは血管壁の内側にSMCの反応が強く見られるが、Aβ40ペプチドが入っている血管はSMCのinner layerでの染色性が低下している。CD31免疫染色（内皮細胞）の比較ではコントロールはinner layerに集中しているが、Aβ40ペプチドでは中膜、外膜にもCD31の反応が見られる。基底膜の主な構成蛋白はコラーゲン4なのでtube構造体をコラーゲン4免疫染色したところ、Aβ40とコラーゲン4の染色が同じ部位に見られた。これによりコラーゲン蛋白にAβ蛋白が沈着している事が判明した。通常の血管には強度を保つためにエラスチンが発現し、心臓付近や動脈など血流の多い部分ではエラスチン多く見られる。Aβ40ペプチドやSHSY-APPを添加したtube構造体には内側と一部の外側にエラスチンの反応が見られた。SMCにはAβ40の付着は見られなかった。血管壁の脆弱性について実験をおこなった。Aβ40ペプチドを添加したtube構造体としていない構造体では耐久値に差が見られた。張力測定後のtube構造体を内側面を上にして顕微鏡で観察した所Aβ40ペプチドを添加したtube構造体は大きな亀裂が確認できるが、添加していないtube構造体では細かい亀裂が確認できた。
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[Journal Article] Distribution of cerebral microbleeds in the East and West.2019
Author(s)
Yakushiji Y, Wilson D, Ambler G, Charidimou A, Beiser A, van Buchem MA,DeCarli C, Ding D, Gudnason V, Hara H, Imaizumi T, Kohara K, Kwon HM, Launer LJ, Mok V, Phan T, Preis SR, Romero JR, Seshadri S, Srikanth V, Takashima Y, Tsushima Y, Wang Z, Wolf PA, Xiong Y, Yamaguchi S, Werring DJ.
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Journal Title
Neurology
Volume: 92
Pages: 1086-1097
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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