糖尿病モデルマウスにおける術後認知機能障害への脳内モノアミンの関与

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09046
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 小幡 典彦 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (30509443)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 術後認知機能障害 / モノアミン / 糖尿病

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、糖尿病モデルマウスを用いて、術前にノルアドレナリン、ドパミンなどの神経伝達物質、あるいはその拮抗薬を投与することで、術後認知機能に与える影響を行動評価と分子レベルの解析を施行して調査し、さらに、手術侵襲前の血糖コントロール介入が術後認知機能障害発生に与える影響を明らかにすることを目指す。モノアミン動態の経時的な変化を調べることで、糖尿病が術後認知機能障害の危険因子とされる病態機序の解明や、術後認知機能障害の予防策に繋げることが期待できる。
今年度は、4週齢のC57BL/6J雄性マウスにストレプトゾシンを腹腔内投与することで作製した1型糖尿病モデルを用いて、全身麻酔下に腸管操作を伴う開腹手術侵襲を与えると同時に、手術侵襲前後での認知機能を評価するための行動評価をおこなった。糖尿病モデルマウスではストレプトゾシン投与後に血糖値の上昇を確認できた。行動評価では、具体的にはオープンフィールド試験、新奇物体認識試験、明暗箱試験を実施し、自発活動性や不安様行動を評価している。現時点で、糖尿病モデルマウスにおいてはオープンフィールド試験や明暗箱試験で不安様行動の増加が認められている。
また、手術侵襲に伴う脳内でのモノアミン発現量の変化に関して解析をおこなっている。行動評価の後に各個体から採取した血清と脳の海馬でセロトニン、ドパミン、ノルアドレナリン、アドレナリン、さらにそれらの関連代謝物を測定中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度にストレプトトゾシン投与による1型糖尿病モデルの安定したモデル作製が進まなかったことで生じた遅れがあった。今年度は研究協力者の増員により遅れを少し取り戻したが、まだ若干遅れている状況である。

Strategy for Future Research Activity

今後は、糖尿病モデルマウスに対して、術前にモノアミン関連薬剤および阻害剤を投与する群、投与しない群のそれぞれに手術侵襲を与え、手術前後での認知機能を評価するための行動実験、および血液、脳組織サンプルの解析を行っていく。さらには、術前に血糖コントロールを行った糖尿病モデルマウス、あるいは高齢マウスを用いた同様の評価も検討している。

Causes of Carryover

研究計画よりも実際にはやや遅れが生じたことにより、試薬や動物の購入数が計画よりも少なくなったため、次年度使用額が生じた。次年度に遅れを修正することで使用可能と思われる。