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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular imaging of brain disease model mice by MRI and EPR imaging

Research Project

Project/Area Number 26293280
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

藤井 博匡  札幌医科大学, 医療人育成センター, 教授 (70209013)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsレドックス / イメージング / 脳疾患
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの研究結果をうけ、本年度は以下の三種類の脳疾患モデル動物におけるレドックス評価を実施した。使用モデルは、①ペンチレンテトラゾール投与による痙攣モデル、②methamphetamine投与による脳炎症モデル、③遺伝子改変技術によるアルツハイマー病モデルで、これらのモデルマウスを作製してレドックス評価実験を実施した。
1について:レドックス状態評価には脳内への拡散が可能なMCPを用いた。ペンチレンテトラゾールの投与による痙攣が誘起されてくると、これにつれてMCPの還元速度も低下し、レドックス状態の変化を非侵襲的に画像表示することが可能となった。②について:methamphetamine投与により、マウスの運動量の上昇を計測した後、脳内のレドックス状態を画像評価した。画像評価用プローブであるMCPの還元速度は、methamphetamine投与による運動量の増加につれて、著しく減少した。③について: アルツハイマー病モデルマウスとリターメイト脳においてMCP投与によるレドックス解析を実施した。マウス脳内海馬においてタウβ蛋白の沈着が進む9ヶ月付近よりMCPの還元速度の低下が見られ、レドックス状態変化とタウβ蛋白の沈着とが同様の時間フェーズで起こっていることが確認出来た。
以上の3例の解析から、nitroxideプローブであるMCPの還元速度の変動が何に由来するかの検討を行った。上記三例のモデルにおいて、炎症状態の亢進によって脳内の抗酸化物質量の変化が起こっていることが明らかになってきた。脳内には何種類もの抗酸化能を持った物質があるが、病態の変動によりグルタチオンが減少してきており、グルタチオン減少によるレドックス状態の変化を画像として視覚化していることが明らかになってきた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (2 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Non-invasive imaging of the levels and effects of glutathione on the redox status of mouse brain using electron paramagnetic resonance imaging2017

    • Author(s)
      Emoto MC, Matsuoka Y, Yamada KI, Sato-Akaba H, Fujii HG
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 284 Pages: 802-806

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.02.134

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] In Vivo Brain Redox Status in Diethylmaleate-Treated Mice Using EPR Imaging2016

    • Author(s)
      3.Hirotada G Fujii, Miho C Emoto, Yuta Matsuoka, Ken-ichi Yamada
    • Organizer
      SfRBM's 23rd Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2016-11-16 – 2016-11-19
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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