Single-cell Whole-transcriptome Analysis in Rat Basal Forebrain for Elucidating the Molecular Mechanism in Postoperative Delirium

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K16533
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 紺野 大輔 東北大学, 大学病院, 助教 (20876479)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 術後せん妄モデル / RNAシークエンス / 遺伝子発現

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は、2022年度より継続して行っていたマウスせん妄行動実験を継続した。非処置群（N群），全身麻酔のみ施行した群（A群），麻酔下に下腹部を正中切開した手術群（S群）の3群を作成し，行動実験第4日目にそれぞれの前脳基底部（BFB）の脳切片を切り出した。その後，キットを用いて全mRNAを抽出，シークエンスを行い，得られたFASTQファイルをクオリティチェックして問題ないことを確認した．続いてHISAT2でmappingし，String Tieで発現量解析を行った．ここで得られた全遺伝子発現特性のうち，統計学的に有意に変化していたのは147遺伝子で，とくにシナプスに分布する中枢型アセチルコリン性受容体をコードするchrna3遺伝子の発現は，せん妄様行動後にBFB内で5.3倍に増加していた(adjusted p < 0.001)．ただし，他の遺伝子の変容は大きくなく，想定していた遺伝子変容は得られない事が分かった．
更なる検討を加えるにあたり，せん妄行動条件の見直しを検討し，せん妄のリスクである高齢という条件に目を付け，改めて高週数（24週以上）の高齢マウスを用いて再度行動実験を行うと，A群，S群ともにせん妄様行動の変容が若年マウスに比べて大きいことが分かった．よって，高週齢マウスを用い再度同条件で行動実験を行い，改めてBFB脳切片を切り出し全mRNAを抽出し，現在シークエンスを計画している段階である．本追実験を行う事で，新たな見地を得られると考えている．