2020 Fiscal Year Research-status Report
Effects of tongue's somatosensory stimulation on the dementia animal model rat
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20K11274
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| Research Institution | Kumamoto Health Science University |
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Principal Investigator |
申 敏哲 熊本保健科学大学, 保健科学部, 教授 (70596452)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 舌刺激 / 脳血管性認知症 / ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではWistar系ラットの雄を用いてShamコントロール群（C）、P2VO群（PVO）、P2VO群（PVO）+舌触・圧覚刺激群（DT） に分け、舌への触・圧覚刺激が脳血管性認知症モデルラットの認知機能低下に及ぼす影響についてまず検討を行った。
その結果、空間学習能力、作業記憶の評価である8方向放射状迷路試験では, 脳血管性認知症モデルラット群でShamコントロール群に対し、所要時間、エラー数、全選択数の有意な 増加を示し、記憶力の低下が確認された。しかし、舌への触・圧覚刺激を行ったP2VO群（PVO）+舌触・圧覚刺激群では所要時間の有意な短縮、エラー数の有意な減少、全選択数の減少がみられ、記憶力の低下改善が認められた。学習能力・短期記憶の評価であるStep-down 試験では、Shamコントロール群に対し、脳血管性認知症モデルラット群で逃避時間の有意な短縮が認められたが、舌触・圧覚刺激群では脳血管性認知症モデルラット群に対し、逃避時間の延長がみられた。
2ヶ月間の舌刺激後、最終日の行動試験終了後、脳組織標本を作成し、これらの薄切標本を用いてc-Fosの免疫染色を行った。その結果、記憶の中心部である海馬において、脳血管性認知症モデルラット群では、Shamコントロール群に対し、c-Fos陽性細胞の発現抑制がみられた。しかし、舌への触・圧覚刺激を行ったP2VO群（PVO）+舌触・圧覚刺激群では、脳血管性認知症モデルラット群よりc-Fos陽性細胞の発現増加かみられた。舌への刺激が酸化ストレス・抗酸化能力に及ぼす影響を検討した結果、各群共に若干の差は認められたものの、有意差は認められなかった。
これらの結果から、舌への触・圧覚刺激は、ラットの海馬を活性化させ、血流の低下による海馬の活性低下を抑制することで、脳血管性認知症ラットにみられる記憶力の低下を改善させた可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年は舌への体性感覚（痛覚、触覚圧覚、温覚、冷覚）刺激が脳血管性認知症モデルラットの記憶力に及ぼす影響について検討する計画であった。しかし、新型コロナウィルスの影響で研究員や学生からのサポートを貰えない状況が長かったため、実験を予定通りに進行させることができなかった。現在、遅れてはいるものの実験を進めており、その結果を生理学会で発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年の研究結果では、舌への触・圧覚刺激が脳血管性認知症モデルラットの海馬を活性化させ、血流の低下による海馬の活性低下を抑制させることで記憶力低下を改善させる可能性を証明できた。しかし、そのメカニズムについては未だ不明である。可能性としては、舌への触・圧覚刺激が血流低下による神経細胞の死を抑制（神経保護作用）、又は神経細胞の成長因子の増加による細胞新生の増加、もしくは両方の影響による効果である可能性が考えられる。従って、以下の実験を通してそのメカニズムを証明することを目標とする。両側総頚動脈を絹糸で結紮する脳血管性認知症病態動物モデルラット（permanent 2-vessel occlusion ラット：P2VOラット)を作成し、 鼻鏡を用いて開口させ,舌刺激群に対して舌尖部を von-Freyフィラメント（刺激強度：0.73N）を用いて1日3度(1回あたり9回の頻度で計9回*３度＝27回/日)で2ヶ月間継続して刺激を行う。認知テストとしては、Water Mazeテスト、8方向放射状迷路テスト、Step-Downテストを行い、空間学習、作業記憶、短期記憶の変化を測定する。最終日の行動実験終了後, 脳組織を取り出し、脳標本を作成する。取り出した脳組織から成長因子としてBDNF、細胞可塑性のマーカーとしてPKC、MAPK、PI3K、CREBタンパク質等の発現増減をWestern blot法により測定する。PFA固定した脳標本からは脳標本のスライスを作成し、免疫組織学的手法を用いて確認し、細胞新生はBrdU、細胞死はcaspase-3を通して陽性細胞の増減を確認する。
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| Causes of Carryover |
2020年は舌への体性感覚刺激が脳血管性認知症モデルラットの記憶力に及ぼす影響について検討する計画であったが、新型コロナウィルスの影響で研究補助員や学生からのサポートを貰えない状況が長かったため、実験を予定通りに進行させることができなかった。特に、新型コロナウィルスの事態による学会のキャンセルまたはオンラインへの切り替えなどで旅費の未使用、研究補助員の実験室出入り制限などによる人件費の未使用により次年度使用額が生じた。現在、遅れてはいるものの実験を進めており、残りの予算を次年に使用する予定である。
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Research Products
(1 results)
