2018 Fiscal Year Research-status Report
How to activate endogenous neurogenesis with the use of electrical stimulation?
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17K10828
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
亀田 雅博 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (50586427)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安原 隆雄 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (50457214)
田尻 直輝 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (80782119)
佐々木 達也 岡山大学, 大学病院, 助教 (80790865)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 電気刺激 / 神経再生 / 中枢神経系疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では， 中枢神経系疾患に対して我々がこれまで研究してきた電気刺激療法 (Shinko A, et al., PLoS One. 2014, Kameda M & Taylor CJ, et al., Transl Psychiatry 2012, Morimoto T, et al., Cell Transplant. 2010, Baba T, et al., STROKE 2009) を行うことで，内因性の神経幹細胞を活性化させ，脳が元来備え持つ組織修復作用を効果的に誘導することを目的としている．
昨年度は成体ラットに対して両側頸動脈を永久結紮させ慢性低灌流モデルを作成し，虚血負荷(慢性低灌流)後の生体がもつ組織修復作用を，高頻度刺激さらにはLTPを誘発させることでより効率的に誘導させることができることを報告した（Takeuchi et al., Front Aging Neurosci. 2018）．
今年度は，neonateラットに対して頸動脈の閉塞と低酸素負荷をかけて脳性麻痺モデルを作成し，電気刺激実験を行うことを目標とした．severeすぎる虚血が作成されると，電気刺激を与えてもfield potentialが得られないため，neonateを用いた脳性麻痺モデルに対する電気刺激実験を実現するためには，適切な虚血負荷や低酸素の濃度といったparameterを解明する必要があった．そのため，これらのparameterについて条件をふって比較検討した．結果，手術手技的には脳性麻痺モデルは作成できた．しかし， 同じ虚血負荷条件であってもTTC染色を行ってみると, 虚血負荷の程度にばらつきが多く，なかなか安定したサイズの梗塞巣を確認するに至らなかった．また，行動学的にも麻痺の程度にばらつきを認めた．そのため, 成体モデルで培った慢性低灌流モデルにおけるLTPの誘発を, neonateの脳性麻痺モデルへ応用するというステップに進むことはできなかった.
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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
今年度は脳性麻痺モデルに加えてパーキンソン病モデルに対する電気刺激実験を行った．脳性麻痺モデルに対する電気刺激については，電気刺激に適したサイズの虚血負荷が，安定して加わったモデルを作成するに至らなかった. 一方で，脳性麻痺モデルとは別に電気刺激を用いた中枢神経系疾患に対する治療効果を検討するプロジェクトとしてもう一つ走らせた，パーキンソン病モデルに対する迷走神経刺激に関する実験では一定の治療効果が確認できたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度，成体モデルでは両側頸動脈結紮によって慢性低灌流モデルを作成し，電気刺激を与えることで治療効果を得て，その結果を論文化できた. 一方, 今年度は脳性麻痺モデルに対する電気刺激実験を行うに適した, 安定した適度な虚血負荷が加わったモデルを作成するに至らなかった．
一方で，脳性麻痺モデルとは別に電気刺激を用いた中枢神経系疾患に対する治療効果を検討するプロジェクトとしてもう一つ走らせた，パーキンソン病モデルに対する迷走神経刺激に関する実験では一定の治療効果が確認できたので，こちらの治療効果とそのメカニズムに関連するところをさらに検討し, 論文化へ向けて実験を進めていきたい.
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| Causes of Carryover |
平成30年度は、物品費を節約、また研究室に既存の消耗器材等を利用したため次年度への使用額が生じた。繰り越しされる額は、物品費（モデル動物、特殊電極、抗体・キットの購入）また研究成果の発表のための学会出張旅費・英文添削費へ充てる予定である。
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Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Long-Term Potentiation Enhances Neuronal Differentiation in the Chronic Hypoperfusion Model of Rats2018
Author(s)
Takeuchi H, Kameda M, Yasuhara T, Sasaki T, Toyoshima A, Morimoto J, Kin K, Okazaki M, Umakoshi M, Kin I, Kuwahara K, Tomita Y, Date I
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Journal Title
Front Aging Neurosci
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Electrical stimulation enhances migratory ability of transplanted bone marrow stromal cells in a rodent ischemic stroke model2018
Author(s)
Morimoto J , Yasuhara T , Kameda M , Umakoshi M , Kin I , Kuwahara K , Kin K , Okazaki M , Takeuchi H , Sasaki T , Toyoshima A , Tajiri N , Agari T , Borlongan CV , Date I
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Journal Title
Cellular Physiology and Biochemistry
Volume: 46
Pages: 57-68
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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