2021 Fiscal Year Annual Research Report
Promotion of neuronal remodeling by activating signal pathways involved in synaptogenesis
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20H04040
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
宮井 和政 大阪府立大学, 総合リハビリテーション学研究科, 教授 (60283933)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 運動学習 / 強心配糖体 / 不飽和直鎖脂肪酸 / 自発運動活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シナプス新生による新たな神経回路の構築は、成熟期における学習のみならず、神経障害からの機能回復にも重要な現象である。我々は、ニューロトリプシンにより切断されたアグリンC末端断片が成熟期におけるシナプス後部構造（樹状突起スパイン）の新生を促進することを見出していたが、前年度までの研究において、アグリンC末端断片と同様の作用を有する強心配糖体ジゴキシンをヒトへの臨床的投与量程度の低濃度で投与しても、スパイン新生を促進すること、成熟期における活動依存的なスパイン新生が障害されているニューロトリプシン遺伝子欠損マウスの運動学習能を有意に向上させることを明らかにした。
そこで2021年度の本研究では、ジゴキシンとは異なる脳由来神経成長因子（BDNF）経路でシナプス形成を促進させることが期待できる不飽和直鎖脂肪酸デセン酸エチルエステル（DAEE）を併用することで、運動学習能を更に向上できるかどうかを野生型マウスを用いたロータロッド試験により検討した。その結果、DAEE単独投与では運動学習能に大きな影響を与えなかったものの、ジゴキシンと併用投与することにより、ジゴキシン単独投与に比べて更に運動学習能を向上させる可能性を見出した。野生型マウスにおけるジゴキシン単独投与では、学習初期の成績のみが向上し、運動学習速度を早めるのみの効果であったが、DAEEを併用投与することにより、学習後期の成績が向上し、この成績は投与終了1週後でも維持されていた。DAEE単独投与、およびジゴキシンとDAEEの併用投与では、オープンフィールド試験において計測した自発運動活性（locomotor activity）が有意に上昇しており、DAEEは自発運動活性を高めることでジゴキシンの運動学習能向上効果を促進していると考えられた。神経障害からの機能回復にもジゴキシンとDAEEの併用投与が有用である可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画通り、2021年度中にジゴキシンと他薬剤の併用効果が検討でき、特にDAEEとの併用では運動学習能を更に高める効果が見出せたため、おおむね順調に進展していると評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ジゴキシン単独投与では成熟期のシナプス新生に障害のあるニューロプシン遺伝子欠損マウスで、またジゴキシンとDAEEの併用投与では野生型マウスで運動学習能を向上させることが明らかとなったので、今後は両薬剤が外傷性脳損傷マウスの運動機能の回復を促進できるかどうかを中心に解析する。具体的には、大脳皮質運動野にチップ挿入による損傷を与えたのち、ジゴキシンのみ、またはジゴキシンとDAEEを腹腔内に投与し、運動機能の回復の程度を自然回復と比較する。運動機能は、ラダー歩行試験、ステアケース試験、シリンダー試験、ロータロッド試験等により解析し、両薬剤の投与は、自然回復期間中、または自然回復が終了した時期のいずれかに実施する。
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Research Products
(1 results)
