筋脂肪細胞と炎症性サイトカインの関連に着目した疼痛発生メカニズムの解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K16667
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 高島 弘幸 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (90608738)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 尾部懸垂モデルラット / MR spectroscopy / 筋脂肪変性

Outline of Annual Research Achievements

当初の予定では、筋萎縮モデルのひとつである尾部懸垂モデルマウスを用いて、後肢の筋の脂肪変性をMR spectroscopy（MRS）および免疫組織学的に分析しようと考えていた。しかし、これらの解析を十分に行うためには、マウスでは十分な筋量を得るのが困難であることが確認された。その後、検討を重ねた結果、マウスではなくラットを用いることでこれらの問題点を解決できるがあり、その方法の構築に時間を費やした。確実かつ適切な尾部懸垂モデルラットを実現するために、ラット用ケージの作成を含めた環境の構築を試みた。初めに、当大学の実験施設部で標準的に使用されているラット用ケージでは、尾部懸垂が不可能なことから、ケージの金属部分を加工し、懸垂用の滑車を取り付けるための改造を行った。次に、2週間の尾部懸垂を実現するために、ラットの尾の取り付け環境を検討するために時間を要した。
MRSは、筋細胞内脂肪（IMCL）および筋細胞内脂肪（EMCL）を分離するための撮像条件の設定が不可欠である。さらに、麻酔下における短時間収集およびサクリファイス後の後肢摘出標本における長時間収集の2種類の条件設定を行った。今後、データ収集を重ねていくことで、若干の変更もあり得る。
さらに、免疫組織学的な評価であるELISA (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay)法で解析した炎症促進因子（MCP-1、TNFα、IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-1β 、IL-1α)と疼痛の行動学的評価に関する準備は整っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

尾部懸垂モデルマウスを用いて、筋の脂肪変性をMR spectroscopy（MRS）および免疫組織学的に評価することを試みた。しかしマウスでは、解析のための十分な筋量が得るのが困難であることが確認され、ラットを用いる方法に変更した。確実かつ適切な尾部懸垂モデルラットの実現を目指し、ラット用ケージの改造および環境の構築を試みた。さらに、MRSは、筋細胞内脂肪（IMCL）および筋細胞内脂肪（EMCL）を分離するための撮像条件の設定が不可欠である。麻酔下における短時間収集およびサクリファイス後の後肢摘出標本における長時間収集の2種類の条件設定を行った。以上が進捗状況がやや遅れているとした理由である。

Strategy for Future Research Activity

尾部懸垂モデルラットの環境構築が整ったことから、今後は、尾部懸垂→疼痛の行動学的評価→MRS→免疫組織学的評価という順で研究を遂行していくことが可能である。さらにこれらの症例数が20症例に達成した後は、尾部懸垂→疼痛の行動学的評価→MRS→尾部懸垂なしで運動負荷→MRS→免疫組織学的評価という順で検討を行う予定である。

Causes of Carryover

尾部懸垂モデルラットの準備に時間を要し、ラットおよび免疫組織学的評価キットの購入が予定よりも減少したため、その分、次年度使用額が生じた。使用計画としては主に、wistarラットおよび免疫組織学的評価キットの購入である。