Subplate neuronの損傷が胎生期の脳皮質形成に与える影響の解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461628
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 埴田 卓志 東北大学, 大学病院, 助手 (30400360)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 昌利 東北大学, 大学病院, 助教 (00451584) ; 北西 龍太 東北大学, 大学病院, 助手 (20436116) ; 松田 直 東北大学, 大学病院, 准教授 (50361100)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: subplate neuron / 大脳皮質 / ヒツジ / 子宮内炎症 / MRI / 免疫染色 / 胎児

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，胎生期に大脳の皮質白質境界に存在して皮質形成に重要な役割を果たしているsubplate neuronに注目し，ヒツジ胎仔の慢性実験系を用いて，胎生期の炎症もしくは虚血がsubplate neuronの発達過程に与える影響を解析する．同時に，その結果として脳白質損傷のような組織損傷だけではなく，皮質容量減少や脳回形成異常など「脳発達の変容」に近い病変が誘導されるか，組織病理像とMRI画像に基づいて検討する．
平成27年度には妊娠93日のヒツジ胎仔10頭を用いて慢性実験系を作成し，妊娠103日に炎症負荷群（n=3）とsham群（n=7）の脳MRI撮影と組織解析を行った．平成26年度には1.5 teslaのMRIで撮影を行っていたため，subpalte neuron層の同定ができなかったが．27年度より7.0 teslaのMRIにて撮影を行っており解像度とコントラストの改善が得られたため，subplate neuron層の同定が可能であった．現在，撮影されたMRI画像を用いて皮質白質容量測定と脳表面積測定，ならびにsubplate neuron層の容量測定を行っている．病理組織では炎症群の2例とsham群1例で大脳皮質深層に層状のアポトーシス・虚血様変化を認めており，subplate neuron層の損傷が示唆された．平成28年度は平成26年度ならびに27年度の検体と合わせて脳組織切片の免疫染色を行い，より詳細にsubplate neuronの発達ならびに損傷の検討を行う予定である．

Current Status of Research Progress

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

Reason

成育限界期のヒツジ胎仔を用いて子宮内炎症を負荷し，その後の脳組織損傷とMRI解析を実施できた．平成27年度より7.0 teslaのMRIにて撮影を行っており，subplate neuron層の同定が可能となったため，組織学的変化とMRI画像上の変化の比較が可能となった．これを踏まえて，平成28年度は循環負荷によるsubplate neuronへの影響を解析できる．

Strategy for Future Research Activity

平成28年度には循環負荷によるsubplate neuronへの影響を解析する．脳病理では新たにsubplate neuronの同定のためにNeuN及びNuur1に対する免疫染色を行い，脳病理所見とMRI画像を比較，子宮内炎症や循環負荷がsubplate neuron層ならびに大脳皮質形成に与える影響を詳細に解析する．

Causes of Carryover

平成28年度には，前年度までに行っていなかったsubplate neuronに対する特異抗体(Nurr1，NeuN)に対する免疫染色を行う．そのため，抗体ならびに染色キット購入のための予算（約45万円）を繰り越している．

Expenditure Plan for Carryover Budget

免疫染色用の一次抗体，ならびに二次抗体，染色キットを購入するために用いる．