脊髄二次性損傷の炎症・免疫制御機構の解明と運動機能再建

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26861157
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 内田 晋 大分大学, 医学部, 助教 (60648848)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 脊髄損傷 / 機能回復

Outline of Annual Research Achievements

脊髄損傷後の「二次性損傷形成」「運動制御機構」を解明し失われた機能回復を目指す。二次性神経損傷のキー・ノックアウトマウスを用い、神経回路損傷後の機能代償機構を研究することで、運動機能の再建、脳の学習・可塑性をどのようにして促進可能かを明らかにする。以下の三項目を検証する：(1)ノックアウトマウスは進行性の壊死・空洞形成(progressive necrosis and cavitation)である二次損傷形成過程が縮小する仮説を炎症メカニズムの観点から形態学的、神経生理学的に検証する。(2)損傷領域および再生神経線維の脊髄損傷固有のパラメータを抽出する。(3) 機能回復した一次運動野遺伝子発現の変化・シグナル伝達阻害剤の影響を検証する。

本研究では慶應義塾大学微生物学免疫学教室、本学感染予防医学講座との共同研究により同一条件の特異的サイトカイン欠損マウス(IL-23KOマウスやIL-17KOマウス)を用いて脊髄損傷における進行性の壊死・空洞形成(progressive necrosis and cavitation)である二次損傷形成過程を形態学的、神経生理学的に詳細に検討する。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

動物は脊髄損傷後1,2,4,7,14,21,28,56,84日後にそれぞれのグループごとに4%パラフォルムアルデハイドで経心的に灌流固定し、組織学的評価（ GFAP染色(reactive astrocyte), Mac-1染色(macrophages/ microglia) 及び Laminin, TGF-β1, NGF, BDNF, NT-3他の神経栄養因子の遺伝子mRNA発現）および行動学的・電気生理学的評価（ Tarlov score ＋ motor evoked potentials; MEPs ）で評価する事を目的としていた。

21日以降で実験動物の生存割合が低く、短期的vs長期的な形態学的変化の比較ができていないのが実情である。21日未満（脊髄損傷後）の実験動物において今後神経再生因子に関係すると思われる因子の評価を行う予定。

Strategy for Future Research Activity

実験動物のモデル完成後（脊髄損傷後）、長期的な生存が難しいことから短期間に絞って組織学的評価＋αの検討を行う。実験を遂行するための残された期間を考えると、現状の事業期間では、電気生理学的な評価などはやや困難な印象を受けている。研究の進歩状況によっては研究期間の延長申請も視野に入れる。

Causes of Carryover

当初計画よりも21日以降の実験動物の生存割合が低く、研究計画に遅れが生じたことから学会発表等を行えなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究計画の見直し等を行い、学会発表での使用を検討している。