胎生期のsubplate neuron損傷が脳の成長発達に与える影響の解析

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10169
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 埴田 卓志 東北大学, 大学病院, 助教 (30400360)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 昌利 東北大学, 大学病院, 講師 (00451584) ; 北西 龍太 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (20436116) ; 松田 直 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (50361100) ; 渡邊 真平 東北大学, 大学病院, 助手 (70509413)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ヒツジ / 胎仔 / subplate neuron

Outline of Annual Research Achievements

極低出生体重児における中枢神経系合併症の病像は近年大きな変化を遂げてきた．近年，脳室内出血や嚢胞性脳白質損傷などの組織破壊性病変は母胎管理や新生児集中治療の発達に伴って著しく減少した．一方で脳MRIを用いた画像解析によって，びまん性脳白質損傷，脳灰白質容量の減少，脳回形成異常など，明らかな組織破壊を伴わず脳の構造的発達を変容させる病変が認識され始めている．
本研究では，胎児期に大脳の皮質白質境界に存在して皮質形成に重要な役割を果たしているsubplate neuronに注目し，ヒツジ胎仔の慢性実験系を用いて，胎児期の炎症，虚血，グルココルチコイド負荷がsubplate neuronの発達過程に与える影響を解析する．同時に，これら胎児期の炎症，虚血，グルココルチコイド負荷の結果として，脳白質損傷のような組織損傷による脳障害だけではなく，大脳皮質の容量減少や脳回形成異常などの構造的発達を変容させる病変が誘導されるか，組織病理像とMRI画像に基づいて検討する．
平成29年度には妊娠95日のヒツジ胎仔7頭を用いて慢性実験系を計画したが，2回は受胎が得られなかったため，5回の実験を行った．妊娠105日にグルココルチコイド群 (n=2)，炎症負荷群 （n=1），sham群 （n=2）の脳MRI撮影と組織解析を行った．7.0 teslaのMRI装置によって解像度とコントラストのよい画像が得られており，subplate neuron層の同定が可能であった．またMRI画像を用いて大脳皮質及び白質の容量測定と脳表面積測定，並びにsubplate neuron層の容量測定を行っている．
今後はsubplate neuron層における神経細胞全般を神経細胞の特異抗体Neu-N で免疫染色し，またその中のsubplate neuronを特異抗体であるNurr-1で染色することによって，subplate neuron層における神経細胞全般とsubplate neuronの密度解析を行ってsubplate neuronの損傷を評価する．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成29年度には7回の実験を計画したが，2回は受胎が得られなかったため，データを取得できたのは5回であった．

Strategy for Future Research Activity

来年度は統計学的に解析可能な数のデータを取得できるように実験を計画する．また免疫染色を実施し，subplate neuronの密度解析を行ってsubplate neuronの損傷を評価する．

Causes of Carryover

平成29年度には妊娠95日のヒツジ胎仔7頭を用いて慢性実験系を計画したが，2回は受胎が得られなかったため，データを収集できたのは5回であった．そのため残額が生じた．次年度は当初予定していたよりも実験数を増やす必要があるため，その際の薬品や消耗品の購入代金に残額を使用する．