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

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21591860
• Research Institution: Meiji University of Integrative Medicine
• Principal Investigator: 樋口 敏宏 明治国際医療大学, 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, 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(neurogenesis)をin vivoにおいて画像化することを目的として,造影効果の強いMnを細胞に取り込ませて画像化するMEMRIの手法を発展させて3D-MRIによる詳細な画像測定および解析法の確立を試みた。
a) 正常脳におけるMn造影画像の精密な解析:ラット正常脳における3D-Mn造影画像を撮影して精密に解析した結果,Mn投与のよって造影される領域は細胞内に存在するcalbindinやparvalbuminなどのカルシウム結合タンパクの分布と一致することから,Mnは細胞内においてこれらのタンパクと結合して存在し緩和効果を増強することが示唆された.
b) 実験的脳虚血におけるMn造影画像の解析:これまで中大脳動脈一過性閉塞モデル(temporary MCA occlusion : tMCAO)において反応性グリア(活性化アストロサイト)の脳梗塞巣周辺への集積の画像化に成功し報告してきた.今回さらに,四主幹動脈結紮による一過性前脳虚血モデルを対象に,虚血後2日,3日,10日後にMEMRIを撮影し,GFAP染色,NeuN染色による組織学的検討を併せて行った.CA1において3日後,10日後にMnによる有意なT1低下が認められた.この所見は,3日後にはGFAP陽性は有意ではないため,蛋白産生の増加やミクログリア活性を反映すると考えられた.10日後には神経細胞の脱落が明らかになるとともにGFAP陽性が有意となり,アストロサイトの活性化を示すものと考えられた.反応性グリアは乳酸産生によるアシドーシス,グルタミン酸取り込み低下,spreading depression,細胞性浮腫の増強,種々のサイトカインの放出などによって神経障害性に作用するとされ,この機能制御による脳梗塞の治療法が期待される.

Research Products

• [Journal Article] マンガン造影磁気共鳴画像法(MEMRI)の実際 (2011)
  • Author(s): 青木伊知男, 河合裕子
  • Journal Title: 磁気共鳴学会雑誌 Volume: Vol.31 Pages: 1-19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo assessment of peripheral nerve regeneration by diffusion tensor imaging. (2011)
  • Author(s): Morisaki S, Kawai Y, Umeda M, Nishi M, Oda R, Fujiwara H, Yamada K, Higuchi T, Tanaka C, Kawata M, Kubo T
  • Journal Title: J Magn Reson Imaging Volume: 33 Pages: 535-542
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inconsistency and uncertainty of the human visual area loci following surface-based registration : probability and entropy maps. (2011)
  • Author(s): Yamamoto H, Fukunaga M, Takahashi S, Mano H, Tanaka C, Umeda M, Ejima Y
  • Journal Title: Human Brain Mapping(電子出版)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nural correlates of color-selective metacontrast in human early retinotopic areas. (2010)
  • Author(s): Maeda K, Yamamoto H, Fukunaga M, Umeda M, Tanaka C, Ejima Y
  • Journal Title: J Neurophysiol Volume: 104 Pages: 2291-2301
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diffusion-weighted line-scan echo planar spectroscopic imagingによる代謝物拡散計測の精度向上 (2010)
  • Author(s): 尾藤良孝, 平田宏司, 恵飛須俊彦, 河合裕子, 大竹陽介, 平田智嗣, 白猪亨, 五月女悦久, 越智久晃, 梅田雅宏, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Journal Title: 磁気共鳴学会雑誌 Volume: 30 Pages: 36-38
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Detection of Signal Enhancement in the Hippocampus after Transient Forebrain Ischemia using Manganese-enhanced MRI. (2010)
  • Author(s): Kawai Y, Yasuda Y, Tateishi N, Umeda M, Watanabe Y, Higuchi T, Furuya S, Naruse S, Fujita S, Tanaka C
  • Organizer: World Molecular Imaging Congress
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 20100900
• [Presentation] Correction of Eddy Currents for Time-domain-interleaved Blipped-phase-encoding Echo-planar Spectroscopic Imaging (2010)
  • Author(s): Bito Y, Hirata K, Hirata S, Shirai T, Ebisu T, Kawai Y, Otake Y, Soutome Y, Ochi H, Umeda M, Higuchi T, Tanaka C
  • Organizer: International Society for Magnetic Resonance in Medicine
  • Place of Presentation: Stockholm, Sweden
  • Year and Date: 20100500
• [Presentation] Detection of Brain Activity During Chronic Pain Using Activity-Induced Manganese-Enhanced MRI in the Rat. (2010)
  • Author(s): Kawai Y, Umeda M, Watanabe Y, Higuchi T, Naruse S, Tanaka C
  • Organizer: International Society for Magnetic Resonance in Medicine
  • Place of Presentation: Stockholm, Sweden
  • Year and Date: 20100500
• [Presentation] Motion Artifact Reduction Using Bipolar Diffusion Gradients in Diffusion-Weighted Echo-Planar Spectroscopic Imaging. (2010)
  • Author(s): Bito Y, Hirata K, Ebisu T, Kawai Y, Otake Y, Hirata S, Shirai T, Soutome Y, Ochi H, Umeda M, Higuchi T, Tanaka C
  • Organizer: International Society for Magnetic Resonance in Medicine
  • Place of Presentation: Stockholm, Sweden
  • Year and Date: 20100500
• [Presentation] Water Suppression for Diffusion-Weighted Line-Scan Echo-Planar Spectroscopic Imaging. (2010)
  • Author(s): Bito Y, Hirata K, Ebisu T, Kawai Y, Otake Y, Hirata S, Shirai T, Soutome Y, Ochi H, Umeda M, Higuchi T, Tanaka C
  • Organizer: International Society for Magnetic Resonance in Medicine
  • Place of Presentation: Stockholm, Sweden
  • Year and Date: 20100500
• [Presentation] 心拍による腎動脈の血流速度と腎皮質のADCの関係 (2010)
  • Author(s): 梅田雅宏, 森勇樹, 吉岡芳親, 河合裕子, 渡辺康晴, 村瀬智一, 中井麻衣, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Organizer: 第38回日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市
  • Year and Date: 2010-10-01
• [Presentation] オボアルブミン水溶液の熱変性によるMTR上昇とT_<1>短縮効果の関係 (2010)
  • Author(s): 中井麻衣, 梅田雅宏, 渡辺康晴, 河合裕子, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Organizer: 第38回日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市
  • Year and Date: 2010-10-01
• [Presentation] Bipolar Diffusion GradientsによるDiffusion-weighted Spectroscopic Imagingの体動アーティファクト抑制 (2010)
  • Author(s): 尾藤良孝, 平田宏司, 恵飛須俊彦, 河合裕子, 大竹陽介, 平田智嗣, 白猪亨, 五月女悦久, 越智久晃, 梅田雅宏, 樋口敏宏, 田中忠蔵
  • Organizer: 第38回日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市
  • Year and Date: 2010-09-30
• [Presentation] 一過性前脳虚血による海馬におけるグリア活性の検討 (2010)
  • Author(s): 河合裕子, 安田ゐう子, 立石成人, 梅田雅宏, 渡辺康晴, 樋口敏宏, 古谷誠一, 成瀬昭二, 藤田晢也, 田中忠蔵
  • Organizer: 第38回日本磁気共鳴医学会大会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市
  • Year and Date: 2010-09-30
• [Presentation] Observation of muscular characteristic using diffusion weighted MRI and 1H spectroscopic imaging. (2010)
  • Author(s): Umeda M, Watanabe Y, Kimura K, Kawai Y, Higuchi T, Tanaka C
  • Organizer: 第87回 日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 岩手県盛岡市
  • Year and Date: 2010-05-19