Effects of hypoxia on physiologic and histologic changes during intrauterine inflammation in fetal sheep - for prevention of fetal brain damage

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09522
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 藤森 敬也 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (80285030)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 俊 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (50566817) ; 福田 冬馬 福島県立医科大学, 医学部, 助手 (60869006) ; 経塚 標 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (00644113) ; 村田 強志 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (00867963) ; 平岩 幹 福島県立医科大学, 医学部, 助手 (70769463) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 妊娠羊 / 胎児 / 子宮内感染 / 低酸素 / 脳障害 / 胎児心拍数 / 心拍数基線細変動

Outline of Annual Research Achievements

子宮内感染は発熱に伴い母体の酸素消費を増加させ、さらに胎児の酸素消費量を増加させることにより、胎児の低酸素に対する予備能を低下させる。加えて、高サイトカイン血症を伴う胎児炎症反応症候群にも関与して、分娩に時間を要した際には、胎児の低酸素や酸血症の持続により脳性麻痺を発症する可能性が指摘されている。
本研究では、子宮内感染環境下において胎児へのSecond hit hypoxia（臍帯オクルーダーによる）は、①どのように胎児心拍数などの胎児生理学的パラメータに影響を与えるのか、また、②それらの刺激はどの程度胎児脳（部位も含めて）障害に影響を与えるのか、について妊娠羊胎仔実験モデルを用いて検証する。本年度は、昨年度に引き続いて7頭の羊の慢性羊胎仔実験モデルを作成した。昨年度と合わせて、①子宮内炎症および低酸素曝露のないヒツジ、②子宮内炎症は起こしたが低酸素曝露のないヒツジ、③子宮内炎症を起こさず低酸素に曝露させたヒツジ、④子宮内炎症を起こしかつ低酸素に曝露させたヒツジ、の各群をそれぞれ3頭ずつ作成した。それぞれの群において、胎仔脳を摘出してホルマリン固定した。さらに蛋白分析とRNA分析によるアポトーシス解析のために、脳検体の一部を凍結保存した。また、胎盤や臍帯についても、子宮内炎症の有無を確認するために、標本作成した。脳については大脳皮質、脳室周囲白質、海馬、中脳、橋、延髄、小脳に分けてHE染色を行った。現在解析中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度とあわせて、各群3頭ずつ、計12頭の実験プロトコールを完遂することができ、当初の目標数を達成することができた。それぞれについて、胎仔脳を摘出してホルマリン固定した。さらに蛋白分析とRNA分析によるアポトーシス解析のために、脳検体の一部を凍結保存した。脳については大脳皮質、脳室周囲白質、海馬、中脳、橋、延髄、小脳に分けてHE染色をおこなった。また、胎盤や臍帯についても、子宮内炎症が起きていることを確認するために、標本作成し、現在解析中である。

Strategy for Future Research Activity

最終年度には、これまでに作成した胎仔脳組織の標本において、各群の脳障害の程度をHE染色や免疫染色を用いて比較検討する。それによって症例数を増やした方が良いと考えられる群に5頭程度追加実験を考慮する。また、HE染色で同定できるような組織学的障害の差がない場合には、さらに蛋白分析とRNA分析によって、脳組織のアポトーシスの程度の違いを検討する。胎盤や臍帯の病理組織診、およびELIZA法を用いて、血清のIL-6を解析し、母獣や胎児で生じている炎症反応の程度を比較する。得られた知見について、学会発表や論文執筆を行う予定である。