2020 Fiscal Year Research-status Report
The effects of mild heat exposure on hippocampal morphology and function: a model analysis using the short-term heat exposure.
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20K11579
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
椋田 崇生 鳥取大学, 医学部, 准教授 (60346335)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 友香 鳥取大学, 医学部, 助教 (30827572)
濱崎 佐和子 鳥取大学, 医学部, 助教 (80735267)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海馬 / 神経新生 / アンギオテンシンII / 温熱刺激 / 成長因子 / 血管透過性 / 血管微細構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
温熱刺激が海馬機能に及ぼす短期的な効果を明らかにするために、1日あたり1.5時間・37℃の温熱刺激を毎日連続して1週間ラットに与えた。当初、この刺激によって発現量が変化する遺伝子の探索についてはDNAマイクロアレイ法を用いる予定であったが、より効率的に確実な網羅的データを得ることのできるRNAシークエンス解析に手法を変更して実施した。その結果、我々がとくに注目している成長因子の遺伝子発現は血中アンギオテンシンIIの動態と調和的であることがわかった。また、この成長因子以外にも血中アンギオテンシンIIの動態と関連が見られるものもいくつか見つかった。いずれも成熟海馬の神経新生を促進する因子である。さらに、海馬神経新生を抑制的に制御する主要な因子のいくつかは温熱刺激によって遺伝子発現が低下していた。
近年、我々は、海馬の血管透過性が恒常的に高いことを見出しており、温熱刺激はそれをさらに高める可能性が考えられる。そこで、恒常的に高い血管透過性をもたらす海馬血管の微細構造を明らかにするために超高圧走査電子顕微用による検討を行った。その結果、海馬血管内細胞には、これまで報告例のない高い血管透過性を維持する新たな機構の存在を示唆するデータを得た。
現在、これらの解析を行った同一個体の反対側の海馬を用いて、神経新生や血管透過性の形態学的な解析を進めている。
また、別個体を用いて同様のスケジュールで温熱刺激を行い、その後、バーンズ迷路課題を実施したところ、温熱刺激は空間学習の成立を促進する傾向が見られた。
このように、温熱刺激が海馬機能に及ぼす短期的な効果が明らかになりつつある。
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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
温熱刺激が海馬機能に及ぼす遺伝子及び機能についての短期的な効果が明らかになってきた。また、海馬血管透過性の変化をもたらすと思われる微細構造についても核心に迫りつつある。温熱刺激の長期的効果の検討は本格的に着手していないが、これらのデータは長期的効果の検討の基礎になることから本研究全体を通してみても極めて重要である。また現在、免疫染色等の形態解析を進めているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
温熱刺激が海馬機能に及ぼす短期的な効果のうち、現在検討を進めている形態解析を優先的に実施する。並行して、長期的効果の検討の検討に必要な予備実験を完了し、本格的に海馬の遺伝子、構造、機能について検討を進める。発現遺伝子の探索については、短期的効果の検討と同様に、当初予定していたDNAマイクロアレイ解析からRNAシークエンス解析に手法を変更して実施する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症のために、予定していたアルバイトを雇用できず人件費がかからなかったこと、参加した学会大会がWeb開催になり、旅費がかからなかったことがあげられる。
次年度については、実験で使用予定の実験動物及び各種試薬が急騰していることから、必要に応じてこれらを充てる予定である。
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