2020 Fiscal Year Annual Research Report
Novel kinesiotherapy for stroke based on epigenetic regulation
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18K19720
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
前島 洋 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60314746)
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2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 脳卒中 / エピジェネティクス / 運動療法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンアセチル化は脳卒中の機能回復に重要な脳内物質の発現を促し、運動療法効果を促進することが期待される。本年度は脳出血片麻痺モデルラットを対象にヒストンアセチル化を促進するヒストン脱アセチル化（HDAC）阻害剤であるsodium butyrate (NaB）とトレッドミル運動の併用が運動機能、認知機能に関する行動評価と脳におけるHDAC活性、ヒストンアセチル化に与え効果について検証した。SHAM術のみを行うSHAM群に加え、脳出血術を施した片麻痺モデルラットをNaB投与・トレッドミル運動の有無による２要因により４群に分け、合計５群を対象に４週間の介入を行った。同側大脳皮質運動野におけるHDAC活性、ヒストンH3アセチル化レベルへの脳卒中および介入効果は認められなかった。一方、脳卒中によりヒストンH4アセチル化レベルは特異的に減少が生じたが、脳卒中後の運動によりアセチル化増強傾向が認められ、更に、NaB投与によりSHAM群と同レベルまでの有意なアセチル化増強が確認された。一方、同側海馬において、脳卒中による有意なHDAC活性の増強が生じたが、NaB投与により脳出血後のHDAC活性増強に対する有意な抑制が認められた。また、object location testを代表する認知機能評価においても脳卒中による認知機能低下とNaB投与による認知機能改善が認められた。以上より、損傷同側の複数の脳領域において脳卒中に伴う脳内遺伝子発現減少を導くエピジェネティクス修飾に対してHDAC阻害は抑制的に働き、機能回復に対して可塑性に富んだ脳内環境を惹起するコンディショニングとして、その有効性を示唆する所見を得た。
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