2019 Fiscal Year Research-status Report
脊髄電気刺激併用運動療法が損傷脊髄の機能回復を促進する分子生物学的メカニズム
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19K18515
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| Research Institution | Japan Organization of Occupational Health and Safety, Spinal Injuries Center |
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Principal Investigator |
小早川 和 独立行政法人労働者健康安全機構総合せき損センター(研究部), 独立行政法人労働者健康安全機構総合せき損センター(研究部), 研究員(移行) (40772322)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 脊髄損傷 / 電気刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
損傷脊髄の機能回復に関わる因子を網羅的に解析するため、以前我々は脊髄損傷後にトレッドミルで歩行訓練を行い、歩行訓練17日目の腰髄のRNA-Seqを行った。その結果、トレーニング群の腰髄では、非トレーニング群に比べて36種類ものシナプス関連遺伝子の発現が増加しており、その中でも興奮性シナプスの発生・新規構築に重要な ポストシナプス蛋白のNGL-2陽性のシナプスが増加している事が明らかになった。今回はこのトレーニングに脊髄電気刺激を併用した効果を調査するため、脊髄半切4日後から腰髄電気刺激療法のみ行う群、腰髄電気刺激と歩行トレーニングを併用する群を作成し、腰髄電気刺激療法の遺伝子発現に与える効果と、トレーニングを併用した際に得られる効果をRNA-Seqを用いて解析した。損傷４日目において、一度腰髄を刺激するだけでも腰髄における78の遺伝子発現に有意な変化が見られることが分かった。この中には、神経細胞の分化や、シナプスに関連する遺伝子も確認できた。さらに刺激とトレーニングを毎日併用することで、刺激開始１週間後においても腰髄における48種類の遺伝子発現に有意な変化が見られた。これらの遺伝子のGO term解析、クラスタリング、 pathway解析を行い、この脊髄損傷後の硬膜外脊髄電気刺激によって生じた遺伝子発現変化の病態上の意義を探索した。
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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
予定している全硬膜外電気刺激装置の植え込みと刺激プロトコル、RNA-Seq解析を終了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNA-Seqによって有意に発現が変化した遺伝子群に対するGO term解析、クラスタリング、 pathway解析の結果から、腰髄に起きた変化を俯瞰的に探索し、腰髄内でのシナプス、グリア、血管新生などに着目して免疫染色を行い、構造的な変化が腰髄内に生じたか否かを調査する。
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| Causes of Carryover |
脊髄硬膜外電気刺激の先行研究に遅れが生じ、その結果如何で本研究の方向性を決定する必要があるため予定していた追加のRNA-Seqおよび免疫組織学的解析を控えているため。先行研究が進み次第、予定されていた実験を速やかに施工する計画である。
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