2019 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of pathophysiology and treatment of the delayed carbon monoxide encephalopathy in rat model
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18K15518
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
越智 紳一郎 愛媛大学, 医学系研究科, 講師 (40568911)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 間歇型一酸化炭素中毒 / 成体海馬神経細胞新生 / ミクログリア / アセチルコリン / 神経幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では間歇型一酸化炭素(以下CO)中毒が引き起こす、成体海馬神経細胞新生が生じている海馬の歯状回の顆粒細胞層への影響や、グリア細胞と成体海馬神経細胞新生に与える影響を検討した。
まず、COをラットに投与し、3週間経過観察し、空気のみ投与したコントロールと比較し、CO群で認知機能が経時的に低下していることを確認した。CO曝露から3週間後に安楽死させたラットの脳組織標本を作成し、海馬領域の免疫染色を行い、変化を確認したところ、歯状回では、神経幹細胞/前駆細胞に発現するSOX2/BLBP/GFAP陽性細胞がCO群で有意に減少していることを確認した。一方で、より成熟した神経前駆細胞に発現するSOX2陽性/GFAP陰性細胞は有意差を認めなかった。このことから、COがより幼弱な神経前駆細胞にダメージを与えている可能性が示唆された。
さらに、各グリア細胞の数を確認し、アストロサイトは有意な差を認めなかったが、ミクログリアとNG2陽性オリゴデンドロサイト前駆細胞において、CO群で有意な減少を認めていることを確認した。ミクログリアに関しては、さらに海馬組織を単細胞懸濁液に分散しセルソーターで分離した結果、ミクログリアの数がCO群で有意に減少していたことも確認した。
加えて、ラットの海馬組織を取り出し遺伝子発現を調べたところ、CO群において神経栄養因子であるGdnfやFgf2などミクログリアなどとも関連が示唆される遺伝子の発現の有意な減少も確認した。
これらのことから、間歇型CO中毒の病態生理において、成体海馬神経細胞新生も関与していることを初めて示すことができた。それらには神経栄養因子に対する影響も含まれており、今後間歇型CO中毒の治療として、これら神経栄養因子の発現を増やすとされている薬剤の投与などによって、間歇型CO中毒による認知機能低下の予防や改善効果などを確認することを検討している。
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