Accerelation of brain metabolism outflow by the analysis of cerebrospinal fluid movement regulation system

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08963
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 赤井 卓也 富山大学, 学術研究部医学系, 講師 (50222500)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八田 稔久 金沢医科大学, 医学部, 教授 (20238025)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 脳脊髄液 / 粒子 / 流出路 / マウス / 胎児

Outline of Annual Research Achievements

1) 脳脊髄液内粒子の頭蓋外への流出経路の探索：a. 胎児マウス（胎生13日）脳室および脳槽に金コロイドを注入し、一定時間の後に取り出し固定。その後、標本を銀染色、透明化するとことで胎児全身において集積した金粒子を可視化している。標本に至適な透明化の方法を探索しつつ、研究を進めており、頭蓋底、脊柱管などに金粒子付着部位を特定しつつある。b. 電子顕微鏡下に金粒子付着部位を検索。金粒子を脳室内注入した胎児マウスにおいて、頭蓋外の金粒子集積部位を探索中である。これまでに早いタイミングで金粒子が肝臓まで移動すること、移動した粒子のサイズに制限があることを確認した。
2) 頭蓋内リンパ管上皮の検索：胎児（胎生13日）マウスにおいて頭蓋内および頭頚部組織内におけるリンパ管上皮の存在をLYVE-1で免疫染色して検討中である。胎児脳および頭蓋底ではLYVE-1陽性組織を確認できなかったが、咽頭にのみリンパ管上皮を確認できた。胎児が未熟であり、リンパ管としてのキャラクターを未だ保持していない可能性があり、さらに成長した胎児マウスおよび成熟マウスの頭頚部でもリンパ上皮を確認中である。また、未熟な脈管組織にも反応するVE-Cadherine染色により脈管系組織確認を開始した。
3) 脳脊髄液内粒子の移動を検索：蛍光標識したCadaverineを胎児マウス脳室内に注入し、Cadaverine付着部位を確認することで脳脊髄液の移動経路を可視化することを試みている。これまでに特定部位に蛍光色素の集積を確認できている。この組織の性質を、二重染色により検討中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

・胎児への目的物質の注入、透明化、抗体・蛍光色素選択、染色などの実験手技が確立し、安定した結果がでるようになった。
・注入した粒子の集積部位が判明した。

Strategy for Future Research Activity

1) 脳脊髄液内粒子の頭蓋外への流出路の同定：金粒子の集積部位を同定し、そこが、組織学的に何に相当するか二重染色で解明する。
2) 年齢と脳脊髄液流出路の変化を解析：日齢の異なるマウス胎児および母胎において脳脊髄液流出路の変化を解析する。
3) 脳脊髄液流出路の不活化：特定できた脳脊髄液流出路をブロックすることでおこる生理的変化（水頭症、認知症を想定）を確認する。
4) 脳脊髄液流出の活性化：脳脊髄液を脳外への排泄を促進させる方策を探求し、これの活性化により、認知症の進行を抑制できることを確認する。

Causes of Carryover

物品の調達方法の工夫などにより、経費の節約ができた。
動物実験の動物の購入及び、免疫染色のための試薬等の購入にあてる。