2017 Fiscal Year Research-status Report
脳損傷後の運動機能の回復を促進する運動療法の神経学的な作用機序の解明に向けた研究
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17K13069
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
吉川 輝 昭和大学, 医学部, 助教 (90737355)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脳損傷 / 皮質脊髄路 / 運動負荷 / 運動機能回復 / 動作分析 / 代謝 / 遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳損傷後の運動機能の回復を目的として運動療法が行われる。運動療法は破綻した神経回路網の修飾を促進することにより効果を発揮すると考えられている。しかしながら、この分野での動物モデルによる研究は端緒についたばかりであり、運動療法が機能改善をもたらす詳細は未だ十分に理解されていない。
我々は、これまでに一側大脳皮質損傷モデル動物を用いて非損傷側からの皮質脊髄路の組織学的な変化を明らかにし、同時に神経成長に関わる複数の遺伝子(候補遺伝子)を特定している。そこで、当該研究は、同モデルマウスに対して運動療法としてトレッドミル走行課題を実施し運動機能の評価、皮質脊髄路の組織学的検証、候補遺伝子の解析を行い、運動機能の回復との関係性を明らかにすることである。
平成29年度は、第一に脳損傷モデル動物に対してトレッドミル走行の運動を課し、その運動負荷量を定量化する方法に着手した。運動負荷量を定量化する方法として、運動中の酸素摂取量、二酸化炭素排出量、血中乳酸値を測定した。酸素摂取量、二酸化炭素排出量の測定方法は、密閉型トレッドミルチャンバー内で走行中のモデルマウスに対して、チャンバー内の大気成分を採取することで測定した。血中乳酸値は、走行前、走行中、走行後に尾静脈から採血し乳酸キットを用いて測定した。その結果、トレッドミル走行に対する運動負荷量を定量的に表現することが可能となった。
第二に運動機能の回復を定量化する方法にも着手した。これまで、我々は脳損傷後の運動機能の評価として、ハシゴ歩行試験やビームウォーキング試験、ローターロット試験を行ってきた。これらの評価で明らかになった運動機能障害を運動学的な側面から定量的評価方法を確立するため、3次元歩行分析を行い始めた。脳損傷前後において、麻痺肢の変化を見出す事に成功したため、今後は、運動負荷の有無に伴う運動機能回復の違いを検証していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまで使用していた呼吸代謝装置が実験遂行途中に修理不能な状態となってしまい、これまでと異なるメーカーの機械の導入となった。そのため、これまで採取したデータを参考値とし、全ての実験群のデータを再度採取したために予定していたスケジュールより超過してしまった。また、平成29年度に導入した3次元動作分析装置の操作方法や撮影条件の設定を決めることに時間を要してしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、運動負荷後のマウスの3次元動作分析を行っており、平成29年度に計画していたトレッドミル走行課題の有無と運動機能の回復の程度について、両者の関係性を早期に明らかにする。その後、当初の予定通りの研究計画を遂行する。本年度は、これまでの予定していた候補遺伝子の変化に着目することに加え、運動に伴い筋からの分泌される因子（マイオカイン）にも着目し組織学的、分子生物学的手法を用いて研究を遂行していく予定である。
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| Causes of Carryover |
平成29年度分で購入を予定していた代謝測定用装置に用いる備品と行動試験用の物品費が進捗状況により一部未購入である。今年度は、継続している行動実験で用いる当初予定した物品の購入を速やかに行う。その上で、今年度はPCRなど分子生物学的研究を中心に行う予定であり、必要な物品に購入を行う。また、組織学的実験および動物の行動実験などに必要な物品の購入も行う。研究により得られた結果を学会などで発表するための使用も予定している。
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[Presentation] Cognitive function and hippocampus volume in chronic obstructive pulmonary disease2018
Author(s)
Ryo Manabe, Yuri Masaoka, Kentaro Okuda, Masaki Yoshida, Akira Yoshikawa, Satomi Kubota, Haruna Sato, Hitomi Yamagami, Masahiro Ida, Hironori Sagara, Masahiko Izumizaki
Organizer
第95回日本生理学会大会
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