2014 Fiscal Year Research-status Report
アルツハイマーモデルマウスでの高感度C-13グルコースMR脳内代謝マップの研究
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26670554
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
森川 茂廣 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60220042)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳沢 大治郎 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 助教 (50581112)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アルツハイマーモデル / 脳代謝画像 / グルコース代謝 / 13C-MR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の実験ではマウス脳内に検出される13Cグルコース代謝産物の分布をみることが目的であったが、今回の研究課題を達成するためには、アルツハイマーモデルマウスとワイルドタイプ（正常）マウスとの間の生成代謝産物の違い、生成時間経過の違い、分布の違いなどについて高い時間分解能で、比較検討する必要があり、そのためにさらなる検出感度向上と検出の安定性、信頼性の向上を実現する必要がある。信号検出のためのRFコイルについては、これまでは、特注の送信用1H容積コイル（高いB1均一性を実現）と受信用1H表面コイル（高い静磁場均一性を実現）に自作の送信用13Cコイルを組み合わせて、多量子遷移MR法による高感度の1H検出13C MRスペクトロスコピック画像法を行ってきた。しかし、自作の送信用13Cコイルでは原理的にもB1均一性に限界があり、ケーブルの取り回しで感度が変わることも問題であった。そこで今年度、第一にコイルの改良を行うこととした。13Cコイルは送信のみであるため、現在の送信用1H容積コイルの筐体に、同じく容積コイルをして組み込みを行った。また、7T MR装置に関しては別予算で平成26年3月に信号検出系のアップグレードが完了し、更なる検出精度の向上が期待された。一方、パルスプログラムにおいては、眼窩部分の脂肪の信号混入を抑制する領域抑制パルスを追加するとともに安定した1Hの180度パルスを出せるようコンポジットパルスを利用するなどの改良を行った。またMatlabを用いるデータ処理プログラムも信号部分を有効に抽出できるよう改良した。こうしたソフト・ハードの改良によりワイルドタイプマウスを用いて測定条件設定を行い、腹腔内に投与した13Cグルコースから生成される脳内のグルタミン酸・グルタミンンのマッピングを実現した。
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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
ハード面・ソフト面の双方からのアプローチにより、多量子遷移MR法による1H検出13C MRスペクトロスコピック画像法の高感度化を実現し、ワイルドタイプ（正常）マウスを用いて測定のための条件設定もおこなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにワイルドタイプのマウスを用いて測定条件はほぼ確定したので今後はアルツハイマーモデルマウスを用いてワイルドタイプのマウスとの比較を行う。特に、13Cグルコースの脳への取り込み、生成される代謝物の違いとその生成速度、各々の代謝物の脳内分布に差がないかなどの視点に立って両者を比較する。もし両者の間に何らかの差が見られれば、それをより明瞭に示すことができるよう、撮像プロトコール、グルコース投与プロトコールなどの見直しを行う。また、実験後の動物の脳の顕微鏡標本を作製し、βアミロイドの沈着部位と代謝マップの対比を行う。ある程度の結果が出れば、より週齢の短い若いマウスでも実験を行い、どの時点からこうした代謝変化が現れるのかについても検討する。
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| Causes of Carryover |
当初は、既に他の予算で導入済の現有の1H容積コイルを温存して、このプロジェクト専用に新たに送信用の1H,13C二重同調容積コイルを購入する予定であったが、それには予算が不足するため、現有の1H容積コイルを改造して、その筐体に13Cのコイルエレメントを埋め込んだ。そのため当初計画より支出が抑えられた。この費用は物品費でなくその他の項目から支出されている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
成果をあげて複数の国際学会での発表をしたいと計画しており、そのための予算に充当することを考えている。
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[Presentation] Novel curcumin derivative with C-4 substituent inhibits amyloid pathology in APPswe/PS1dE9 mice.2014
Author(s)
Yanagisawa D, Taguchi H, Ibrahim N, Durani L, Morikawa S, Hirao K, Shirai N, Sogabe T, Tooyama I.
Organizer
Neuroscience 2014
Place of Presentation
Washington, D. C., United States of America
Year and Date
2014-11-15 – 2014-11-19
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[Presentation] 大脳白質の男女差の検討2014
Author(s)
椎野顯彦、古賀恒行、中谷仁、谷垣健二、森川茂廣
Organizer
第42回日本磁気共鳴医学会大会
Place of Presentation
京都市
Year and Date
2014-09-18 – 2014-09-20
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