Neurogenesis imaging(内在性神経幹細胞画像)の確立と臨床応用

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21591860
• Research Institution: Meiji College of Oriental Medicine
• Principal Investigator: 樋口 敏宏 Meiji College of Oriental Medicine, 医学教育研究センター, 教授 (80218700)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 忠蔵 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 教授 (80163541) ; 梅田 雅宏 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 准教授 (60223608) ; 渡邉 康晴 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 講師 (90454537) ; 河合 裕子 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 助教 (90555616)
• Keywords: 神経再生 / 内在性神経幹細胞 / MRI / マンガン / 脳虚血モデル / グリア

Research Abstract

成体脳における内在性神経幹細胞による神経再生の過程をin vivoにおいて画像化することを目的に,造影効果の強いMnを細胞に取り込ませて画像化するMEMIの手法を発展させて詳細な画像測定を行った.1)高分解能3D-MEMRI測定法を用いてa)ラット正常脳におけるMn造影画像と病理組織切片との精密な比較解析を行った.その結果,正常脳で特に造影効果が著明である海馬周辺領域において,細胞内に分布するMnによるMRIの造影効果が確認された.内在性神経幹細胞が多く存在するとされる海馬や傍側脳室領域では,経静脈的に全身に投与されたMnが脈絡叢から脳脊髄液に入り,最初に脳実質内に入る領域に相当する.この領域で造影される細胞は神経細胞,グリアおよび内在性神経幹細胞が含まれるものと考えられた.さらに,b)ラット実験的虚血モデルにおけるMn造影画像の解析を行った.ラット中大脳動脈閉塞モデルにおいては脳梗塞周辺部にMEMRIにてMnの取り込みによる信号強度の増大を認め,この信号強度の増加した領域は,病理組織学的検討によりGFAP染色にて陽性をしめすグリア細胞(星状神経膠細胞)の増殖領域に一致していた.また,ラット四主幹動脈結紮による一過性前脳虚血モデルにおいては虚血72時間後に海馬のCA1およびCA2領域においてMEMRI上信号増加が確認された.これは虚血損傷部のミクログリアの活性を反映することが示唆された.In vivoにおいてこれらの細胞活動の変化を画像化することが可能となり,今後の研究の基礎として重要な成果であったと考える.

Research Products

• [Journal Article] In vivo visualization of reactive gliosis using manganese-enhanced magnetic resonance imaging (2010)
  • Author(s): Kawai Y, Aoki I, Umeda M, Higuchi T, Kershaw J, Higuchi M, Silva AC, Tanaka C
  • Journal Title: NeuroImage 49 Pages: 3122-3131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detection of necrotic neural response in super-acute cerebral ischemia using activity-induced manganese-enhanced(AIM)MRI (2009)
  • Author(s): Inoue Y, Aoki I, Mori Y, Kawai Y, Ebisu T, Osaka Y, Houri T, Mineura K, Higuchi T, Tanaka C.
  • Journal Title: NMR Biomed 23 Pages: 304-312
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 筋収縮によって生じるeigen value (2009)
  • Author(s): 渡邉康晴, 梅田雅宏, 木村啓作, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Journal Title: 日本磁気共鳴医学会雑誌 29 Pages: 48-51
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Manganese-enhanced MRIを用いた虚血脳における組織変化の検出 (2009)
  • Author(s): 河合裕子, 青木伊知男, 梅田雅宏, 樋口敏宏, 樋口真人, Afonso C Silva, 田中忠蔵
  • Organizer: 日本脳循環代謝学会総会
  • Place of Presentation: 豊中市, 大阪府
  • Year and Date: 20091119-20091120
• [Presentation] Increased intramuscular pressure during venous occlusion decreases the mobility of the intramuscular water with indentation (2009)
  • Author(s): Keisaku, Kimura, Yasuharu, Watanabe, Kenji, Katayama, Masahiro, Umeda, Tadashi, Yano
  • Organizer: International Congress of Physiological Science
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 20090727-0801
• [Presentation] A new imaging of muscle deformation applied electrical stimulation using MRI (2009)
  • Author(s): Yasuharu, Watanabe, Masahiro, Umeda, Keisaku, Kimura, Yuko, Kawai, Toshihiro, Higuchi, Chuzo, Tanaka
  • Organizer: International Congress of Physiological Science
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 20090727-0801
• [Presentation] Dynamic DTI During Muscle Contraction by Electrical Stimulation (2009)
  • Author(s): Watanabe, Yasuharu, Kimura, Keisaku, Umeda, Masahiro, Higuchi, Toshihiro, Tanaka, Chuzo
  • Organizer: International Society for Magnetic Resonance in Medicine
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 20090418-24
• [Presentation] Parallel Line-scan Echo-planar Spectroscopic Imaging (2009)
  • Author(s): Bito, Yoshitaka, Shirai, Toru, Hirata, Satoshi, Taniguchi, Yo, Hirata, Koji, Otake, Yosuke, Soutome, Yoshihisa, Ochi, Hisaaki, Ebisu, Toshihiko, Kawai, Yuko, Umeda, Masahiro, Higuchi, Toshihiro, Tanaka, Chuzo
  • Organizer: International Society for Magnetic Resonance in Medicine
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 20090418-24
• [Presentation] Diffusion-Weighted Line-Scan Echo-Planar Spectroscopic Imaging for Improved Accuracy in Metabolite Diffusion Imaging (2009)
  • Author(s): Bito Yoshitaka, Hirata Koji, Ebisu Toshihiko, Kawai Yuko, Otake Yosuke, Hirata Satoshi, Shirai Toru, Soutome Yoshihisa, Ochi Hisaaki, Umeda Masahiro, Higuchi Toshihiro, Tanaka Chuzo
  • Organizer: International Society for Magnetic Resonance in Medicine
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 20090418-24
• [Presentation] 塩化マンガン体内埋め込みポンプの開発 (2009)
  • Author(s): 梅田雅宏, 河合裕子, 村瀬智一, 渡邉康晴, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Organizer: 日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 横浜市, 神奈川県
  • Year and Date: 2009-10-13
• [Presentation] 拡散テンソル法による in vivo 抹消神経再生評価法の有用性 (2009)
  • Author(s): 森崎真介, 小田良, 藤原浩芳, 糸井恵, 河合裕子, 梅田雅宏, 樋口敏宏, 田中忠蔵, 久保俊一
  • Organizer: 日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 横浜市, 神奈川県
  • Year and Date: 2009-10-13
• [Presentation] cold injury モデルにおけるMEMRIの造影効果の検討 (2009)
  • Author(s): 村瀬智一, 河合裕子, 渡邉康晴, 梅田雅宏, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Organizer: 日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 横浜市, 神奈川県
  • Year and Date: 2009-10-13
• [Presentation] Magnetization transfer によるMEMRIにおける造影効果の検討 (2009)
  • Author(s): 村瀬智一, 河合裕子, 渡邉康晴, 梅田雅宏, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Organizer: 日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 横浜市, 神奈川県
  • Year and Date: 2009-10-13
• [Presentation] 神経賦活磁気共鳴画像法を用いたラット慢性疼痛発症モデルにおける脳賦活の検出 (2009)
  • Author(s): 河合裕子, 梅田雅宏, 渡邉康晴, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Organizer: 日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 横浜市, 神奈川県
  • Year and Date: 2009-10-13