2019 Fiscal Year Research-status Report
脱抑制によって活性化する興奮性脊髄介在ニューロンネットワークの解明
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19K16931
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
三上 貴弘 昭和大学, 医学部, 助教 (80834944)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 脊髄 / 興奮性介在ニューロン / 抑制性介在ニューロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊髄内にあるニューロンネットワークは通常抑制されており、脱抑制により不規則な発作様の自発活動が全ての髄節の前根から記録される。この脱抑制によりはじめて出現するニューロンネットワーク（バーストジェネレータ）は、脊髄損傷などの障害時の機能的ネットワークの再構成において重要な役割を担うと考えられる。我々は本研究課題をはじめるにあたり以下の4つの仮説を立てた。①バーストジェネレータは各髄節内に存在し、同じ髄節の運動ニューロンに出力する。②バースト持続時間は含まれる興奮性介在ニューロンの数で決まる。③バーストジェネレータを抑えている抑制性ニューロンは同一髄節内にある。④異なる髄節にあるバーストジェネレータを別々に駆動できる。
2019年度は、新生ラットの脊髄摘出標本を用いて主に仮説①の検証を行った。その結果、バーストジェネレータが各髄節に存在することを明らかにした。しかしながら各髄節に切り分けた時は、切り分けない状態の脊髄摘出標本に比べて自発性バースト活動の頻度が低かった。各髄節にあるバーストジェネレータを個別に駆動できるか調べるため（仮説④）、頚髄から腰髄を摘出した標本を用いて、第3から第5頚髄部分のみを脱抑制する実験を行った。その結果、第4頚髄前根のみならず、記録したすべての前根でほぼ同期した自発性バースト活動が誘発された。各髄節にあるバーストジェネレータ間の興奮性結合は強く、脱抑制前の脊髄においても抑制できないことが明らかとなった。研究成果は第97回日本生理学会大会（誌上開催）にて発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は新生ラットの脊髄摘出標本を用いて仮説①の検証を行うことができた。そして研究成果を第97回日本生理学会大会（誌上開催）にて発表できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19の蔓延に伴い、動物実験施設から動物実験の早期終了要請があり、現在は実験を行えない状況である。維持していた遺伝子改変マウスの精子を凍結保存した。緊急事態宣言が解除され、通常の実験が開始できるようになってから、繁殖し始めても、実験の開始に半年程度必要と考えられる。そのため、2020年度は主にこれまで得たデータの解析を行い、研究は遅れると考えられる。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の蔓延に伴う学会中止のため旅費が不要になった。この研究費は、COVID-19の蔓延に伴いやむなく処分した遺伝子改変マウスを、緊急事態宣言解除後に繁殖するための飼育費や試薬（PCR）にあてる予定である。
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