2014 Fiscal Year Research-status Report
脳梗塞リハビリにおける薬剤投与の有効性と神経可塑性を制御する分子機構の解明
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26350596
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
水谷 謙明 藤田保健衛生大学, 藤田記念七栗研究所, 講師 (30351068)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
園田 茂 藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (10197022)
脇田 英明 藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (80416172)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 脳梗塞 / リハビリテーション / 薬物併用療法 / 神経可塑性 / 機能回復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、脳卒中後の麻痺や障害に対して、脳の可塑性変化に基づいた新たなリハビリテーションという概念が浸透し始め、積極的に麻痺回復を行う治療戦略に関心が高まりつつある。本研究は、脳卒中リハビリテーションの麻痺回復に関連した機能的分子を活性化させる薬剤投与により、脳内の神経可塑性を誘起し、さらなる機能回復を目指すものであり、その効果規定要因・分子機構について基礎医学面から裏付けることを目的とする。具体的には、以前機能回復に至る脳内の分子機構にPKC, GAP43, NGFなどが関与している可能性について報告したが、本年度は、訓練とPKC活性化剤併用療法による運動学的機能評価の経時的変化および、薬剤投与後の脳内変化について検討を行うべく、薬剤投与後のPKC基質のリン酸化の変動について解析を行った。
脳梗塞モデルラットはWatsonらの方法に準じて作製した。脳梗塞2日後から運動訓練を行った群をEX群、訓練を行わなかった群をCNT群とし、それぞれの群に対して、脳梗塞後5日目に薬剤もしくは溶媒の投与を行った。梗塞巣周囲大脳皮質は薬剤投与24時間後に採取し、immunoblottingによりAMPA型グルタミン酸受容体のサブユニットであるGluR1及びそのリン酸化タンパク質の発現比較を行った。その結果、GluR1発現に変化は認められなかったが、p-Ser845 GluR1の発現はEX群にて有意な増加が認められ、さらにp-Ser831 GluR1の発現は非投与EX群と比較して、薬剤投与EX群において有意な増加が認められた。一般に神経可塑性はシナプスにおける伝達効率の変化であり、GluR1のリン酸化がこの現象の一端を担っていることが知られている。訓練によるSer845のリン酸化のみならず、薬剤投与によるSer831のリン酸化がさらなるLTPを誘導している可能性も示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2014年4月に所属研究所の移転があり、動物飼育・実験環境が大幅に変更となった為、これまで得られた実験手技、条件設定等の確認作業に多くの時間が費やされた。
特に訓練法、訓練頻度、運動学的機能評価法等の脳梗塞後の回復に関連した条件および、薬剤投与の濃度、投与時期との組み合わせなどの基礎的事項の検討・条件設定に時間がかかり、マイクロダイアライシスによる脳内モノアミン動態の解析に至っていない。しかしながら、組織中のモノアミン濃度の解析については少数実施し、一定の傾向が確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は、脳梗塞モデルラットを用いて、各種運動訓練方法および、薬剤投与の条件設定などの検討を行い、訓練方法、強度・頻度、運動学的機能評価、薬剤投与のタイミング、投与量などを決定した。これらの基礎的検討事項から得られた結果を基に、平成27年度はモノアミンについての脳内動態解析に移行する。具体的にはマイクロダイアライシス法を用いたin vivo解析を行い、訓練、薬剤投与に伴って放出される神経伝達物質および代謝物などの低分子量内因性物質の脳内細胞外環境の把握を行う。
組織中のモノアミン濃度の解析も同時に行う予定であり、これらの解析結果を基に、運動機能回復程度、およびマイクロダイアライシス-HPLC測定にて得られた神経伝達物質測定結果との相関性を検討する。
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| Causes of Carryover |
実験進捗の遅れにより購入予定であった備品(マイクロシリンジポンプｰフラクションコレクター)の購入に至らなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初、平成26年度に購入予定の物品(マイクロシリンジポンプｰフラクションコレクター)の購入に充てる。
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Research Products
(4 results)
