歯根膜刺激が減少すると海馬錐体細胞が減少するメカニズムの解明 青斑を介した伝導路

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K10000
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 原 哲也 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (60238160)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桑原 実穂 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (30868287) ; 村上 明日香 岡山大学, 大学病院, 医員 (80885426)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 海馬 / 記憶 / 青斑

Outline of Annual Research Achievements

抜歯に伴って海馬錐体細胞が減少して記憶・認知機能が低下するメカニズムは，歯根膜刺激の減少によるものと考察されているが，歯根膜から海馬に至る伝導路の詳細は不明である。そこで歯根膜刺激の感覚核である三叉神経中脳路核に隣接し，中枢系の広範囲にノルアドレナリン（NA）を放出する青斑核がこのメカニズムに及ぼす影響について，臼歯抜歯したラットの行動学的解析，海馬のNA濃度と細胞数，青斑核の細胞数などの変化を観察することによって検討する。
5週齢のWistar系雄性ラット20匹を上顎臼歯抜歯群と対照群に分け固形飼料を与えた。6週齢時にメデトミジン+ミダゾラム+ベトルファールの腹腔内投与による深麻酔下で上顎６臼歯を抜歯した。18週齢時から各群の動物にはステップスルーテスト（受動的回避実験）を行った。暗闇を好むラットが暗箱へ移動したことが赤外線センサーによって感知されると，ショックジェネレーターから床面のグリッドを通して電気刺激（0.8mA，3秒間）が伝わる設定とした。獲得試行では，ラットが300秒明箱に待機できるようになるまで試行した。再生試行では，電気刺激を与えない点以外は獲得試行を同じ状態で試行し，明室での回避時間を指標して評価した。獲得試行の2日目にはいずれのラットも300秒以上明箱に留まるようになった。再生試行では，対照群は記憶を保持していたが，臼歯抜歯群では7，8日目以降は対照群と比較して有意に短時間で暗箱に入ったが10日後以降は対照群の回避時間の短縮に伴い有意差はなくなった。術後14日後に深麻酔下に灌流固定を施し，海馬と脳幹を摘出した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平和3年度は抜歯した動物を用いて行動学的解析を行う予定であったが，上記のように動物実験は予定通り終わらせることができた。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度には実験動物から採取した海馬をホモジナイズして得られた抽出液からELISA法にてノルアドレナリン量の計測を行う。また，脳幹部の凍結切片を用いて青斑核を免疫染色で明示して青斑核数の計測を行う。海馬はニッスル染色を行い海馬錐体細胞数の計測を行う。これらを抜歯群と非抜歯群で比較する。

Causes of Carryover

建物の改修工事の関係で研究室が移転したため，令和3年度は動物実験施設を用いた動物実験を主に行った。その関係で当初予定した試薬の残額が生じた。令和4年度にはELISAキットや免疫染色で用いる抗体を購入する予定である。