神経細胞活動及びドパミン放出動態解析によるパーキンソン病運動合併症の病態解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07374
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 下 泰司 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (70286714)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中島 明日香 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (40812459) ; 岩室 宏一 順天堂大学, 医学部, 特任講師 (80384775)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: パーキンソン病 / ジスキネジア / 淡蒼球内節 / 単一神経細胞活動

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、安定した神経細胞記録の確立および、パーキンソン病ジスキネジアモデルラットの作成を行った。前者においては、まず正常ラットにおいて、皮質運動野に刺激電極を設置し、まず運動野のマッピングを行ったのちに淡蒼球内節に記録電極を挿入し、刺激応答を示すニューロンを記録した。既報の通り、この刺激応答は興奮ー抑制ー興奮の三相の反応からなっており、安定した神経細胞活動の記録を行うことが可能であることが分かった。次に以下のプロトコールによって、パーキンソン病ジスキネジアモデルラットの作成を行った。Long evans rat を使用し、まずデシプラミン25mg/kg の腹腔内投与を行った30分後、6-OHDAを右のmedial forebrain bundleに注入した。６－OHDA は2μg/μlの濃度とし、0.01% ascorbic acidとともに注入した。パーキンソン病モデルか否かの確認ため、６－OHDA 注入2週間後にアポモルフィンテスト行った。直径36cm ステンレスボール中で左への旋回数をカウントし、アポモルフィン注入後、15～20分間で20回/5分（4回/分）以上旋回したものをPDモデルとした。このようにして作成したパーキンソン病モデルラットをジスキネジアモデルとするためにさらに連日L-dopaの投与を行った。ジスキネジア割り付け群ではL-dopaメチルエステル 50mg/kg + ベンセラジド 12.5mg/kg 1日2回 腹腔内投与 を2週間連日行い、非ジスキネジア割り付け群では同量の生理食塩水の連日投与を2週間行った。
今年度はこの各群において、上記にて確立した電気生理学的手法を用いて、皮質刺激に対する淡蒼球内節の神経細胞の応答を観察する予定としている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記のように、安定したモデル動物の作成及び電気生理学的神経細胞活動の記録が可能となっているため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ジスキネジアモデルにおける淡蒼球内節の大脳皮質刺激に対する応答を記録し、さらに遺伝性パーキンソン病モデルである、Parkin ノックアウトラット、およびLRRK2ノックアウトラットを用いて同様の実実験を行い、これらの病態の違いを検討する。

Causes of Carryover

本年度は、動物モデル作成に時間を費やしたため、単一細胞活動電位記録のための電極および刺激電極の消費が少なかったため。今年度で動物モデル作成が安定して行えるようになったため、今後は記録および刺激電極の購入および、ドパミン放出測定のためのカーボンファイバーを中心に購入する予定としている。