2021 Fiscal Year Annual Research Report
慢性期脊髄損傷霊長類モデルを用いた神経回路再編による免疫機構破綻メカニズムの解明
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20J40101
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
吉野 紀美香 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特別研究員(RPD)
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2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | コモンマーモセット / 脊髄損傷 / 免疫不全 / 自律神経 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
第５～６胸髄より上位の脊髄を損傷した患者さんは,排便不良等で直腸に刺激が入った際に,自立神経反射（過反射）が起こり血圧の急上昇及び徐脈が起こる。これを実験的に再現するためには、第３～４胸髄完全切断損傷手術を行い、直腸内バルーンで直腸の刺激を行った。血圧及び脈拍測定は非加温で侵襲性のない非観血的方法を用いた。本研究1年度目は、予備実験として老齢個体を用いて損傷モデルを作成したがいずれの個体も予後不良で死亡した。採用2年度目は、個体の年齢や体力等、条件の良い個体で再度試みた。しかしこの術式では、齧歯類モデルではみられない予後不良が出現し、体温の維持が出来ず死亡した。次に第３～４胸髄の背側部分のみを半分切断する術式に変更しモデル作成を行った。この半切モデルでは脊髄運動ニューロンが温存されるため運動機能が障害されず、自傷行為により２頭死亡した。
健常マーモセットにおいては自律神経系を介した免疫細胞の日内変動がみられるかを検討した。日中と夜中の２点で採血を行い、末梢血中における白血球数を測定したところ、日中に少なく夜間に増えるという夜行性の齧歯類と逆の動きがみられた。さらにリンパ球のサブセットの確認を行ったところ、マーモセットにおいても,CD8,NK細胞、B細胞のサブセットをとらえる事に成功した。脊髄損傷による急性期の激しい炎症状態をモニターするため炎症マーカーである血清アミロイドA蛋白が、マーモセットに適合するかを調べた。健常状態のマーモセット血清でも本マーカーが使用できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究モデルで作成したコモンマーモセット脊髄損傷モデルでは、齧歯類ではみられない様々な予後不良が発現した。排尿排便障害だけでなく体温の維持が出来ない等、生命活動に関わる部分での急性反応が出たため、モデル検討を行う必要があった。術式を変更し自律神経障害は発現するけれど運動障害がひどく起こらないモデルに変更したが、疼痛による自傷行為が出たため、今後は本モデルでエリザベスカラー等の装着を行い、自傷を阻止する対策を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常マーモセットにおける自律神経系のデータの構築は今後も追試していく必要がある。これまでは直腸刺激前後の血圧及び脈拍の変化や、自律神経系の調節を受けていると齧歯類での報告がある免疫細胞の日内変動をとらえた。しかしいずれの試験も麻酔下における計測であったり、拘束下における採血を行い採材して得たデータであり、生体内外の刺激による影響の大きい自律神経系の活動をモニターするには最適な条件とはいえない。そこで今年度はホームケージ内で自由行動下における体温変化を術前術後と24時間モニターする方法を取り入れる。本研究の本丸である脊髄損傷モデルは、第3/4胸髄間の背側部のみを切断する方式で続行し術後管理を徹底する。長期間にわたって疼痛が続き実験に支障がある場合は、鎮痛薬の使用を検討する。採用2年度時に血清アミロイド蛋白（SAA）がマーモセットでも測定可能であることが分かったため、今後、炎症モニター方法としてSAAを指標とする。損傷後２週、４週、８週、１５週に日中と深夜の２点で経時的採血を行いSAA及び免疫細胞の日内変化を調べる。麻酔下で、直腸刺激前後の自律神経系の活動を計測する。損傷１５週目には実験殺を行い、脾臓から免疫細胞を採取し、細胞傷害活性を調べる。肺の懸濁液を血液寒天培地に塗布し生菌の有無を調べる。
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