ニューロモデュレーション新機軸を駆使した虚血脳の再構築・再教育・再学習系統的戦略

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24592137
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 藤木 稔 大分大学, 医学部, 教授 (90231563)
• Keywords: 脳虚血 / 神経細胞死 / 虚血耐性 / 磁気刺激 / 遺伝子発現 / ＢＤＮＦ / 神経保護 / 神経修復

Research Abstract

致死的脳虚血に非致死的脳虚血を先行させると、その脳は遅発性神経細胞死から免れる（脳虚血耐性）。これは先行した非致死的脳虚血がストレス蛋白や神経保護的な成長因子を発現するためだと理解されているが、その詳細は不明である。近年、当研究室は、脳の
非侵襲的刺激を先行させると、非致死的虚血同様に脳虚血耐性を獲得することを見いだした。すなわち、非虚血性のpreconditioningによる脳虚血耐性獲得の背景を検索することで虚血から「脳を守る」keyを見いだし、さらには脳虚血の治療応用へと発展させようとするものである。このことを裏付ける実験事実として、非侵襲的大脳刺激でastrocyteが活性化され動物の脳内に神経成長因子; Nerve growth factor(NGF), Brain derived neurotrophic factor(BDNF)を含む様々な遺伝子が発現すること(Fujiki and Steward, 1997)、なかでもBDNF発現の条件は神経活動性依存性であること、発現は一過性でかつ神経損傷や痙攣発作は伴わないことをも明らかにした(2010,2013)。　脳虚血・脊髄損傷動物モデルを対象に、脳虚血耐性獲得に最も有効な高頻度磁気刺激のパラメーターと、その背景に発現される遺伝子を検索することにより脳虚血の病態を細胞・分子生物学的手法で解析、発現した遺伝子が損傷神経の修復・再構成に及ぼす影響を実験的に探った。8-9週齢,約65-75gの砂ネズミを使用。神経細胞の活動性亢進のためのconditioningには経頭蓋磁気または電気刺激を用いた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

上述のとおり実験事実として、非侵襲的大脳刺激でastrocyteが活性化され動物の脳内に神経成長因子; Nerve growth factor(NGF), Brain derived neurotrophic factor(BDNF)を含む様々な遺伝子が発現することを明らかにした。これらの実験事実に基づきニューロモデュレションの新機軸を確立し失われた神経機能の再構・再教育・再学習の系統的戦略構築をはかる。

Strategy for Future Research Activity

非侵襲的大脳刺激を用いたastrocyte活性化と脳内神経成長因子; Nerve growth factor(NGF), Brain derived neurotrophic factor(BDNF)を含む様々な遺伝子を発現可能な当該技術の実用機作成をめざす。同時に本法の安全性にを基礎実験レベルから確立する。安全性に関しては国際臨床神経生理学会並びに日本臨床神経生理学会の安全基準に基づく設計である。これらの基準でこれまでに有害事象を生じた報告はない。基礎実験レベルにおいて安全であることを検証する本研究は、これら国際基準の安全性にさらなる根拠を附加するもので非常に重要な位置づけとなる。