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マウスの慢性低灌流による神経機能障害メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 17J06361
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Radiation science
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

漆畑 拓弥  岩手大学, 連合農学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords慢性低灌流 / 脳卒中 / 血管性認知症 / 病態モデルマウス / 2光子レーザー顕微鏡 / MRスペクトロスコピー / フラビン蛍光イメージング / DTI
Outline of Annual Research Achievements

平成30年度は、平成29年度の研究によって明らかになった慢性脳低灌流モデルマウスにおける脳血流低下初期の脳酸素代謝の増加と、慢性期における脳酸素代謝の低下についてより詳細に調べるため、2光子レーザー顕微鏡を使用したカルシウムイメージングによる個々の神経細胞レベルでの神経活動の評価と、MRスペクトロスコピーを使用した脳代謝産物濃度の評価を行った。
本研究により、安静時における自発的な神経活動および、感覚刺激時における神経活動はどちらも、脳血流低下の直後(~1週間)に異常な増加を示し、慢性期(3週以降)には脳血流低下前よりも減少することが明らかとなった。また、脳血流低下の直後において、興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸の増加が示され、慢性期においてグルタミン酸は脳血流低下前と同程度の濃度まで低下することが明らかとなった。
本研究結果より、慢性脳低灌流モデルマウスにおいて、脳血流低下により十分な栄養や酸素が脳に届いていないにもかかわらず、脳血流低下の急性期には過剰な神経活動が引き起こされてることが明らかとなった。したがって、急性期におけるこの需要と供給の差が、慢性期における神経活動の低下と神経線維の病変を引き起こし、これが脳機能障害の原因であることが示唆された。
この研究成果について、国内学会(第61回日本脳循環代謝学会学術集会:2018年10月)にて報告を行い、最優秀ポスター賞を受賞した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Imaging of Neuronal Activity in Awake Mice by Measurements of Flavoprotein Autofluorescence Corrected for Cerebral Blood Flow2018

    • Author(s)
      Takahashi Manami、Urushihata Takuya、Takuwa Hiroyuki、Sakata Kazumi、Takado Yuhei、Shimizu Eiji、Suhara Tetsuya、Higuchi Makoto、Ito Hiroshi
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 11 Pages: 723-723

    • DOI

      10.3389/fnins.2017.00723

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Water Diffusion in the Brain of Chronic Hypoperfusion Model Mice: A Study Considering the Effect of Blood Flow2018

    • Author(s)
      Urushihata Takuya、Takuwa Hiroyuki、 Seki Chie、 Tachibana Yasuhiko、Takahashi Manami、Jeff Kershaw、Takado Yuhei 、Aoki Ichio、Higuchi Makoto、Ito Hiroshi、Obata Takayuki
    • Journal Title

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      Volume: 17 Issue: 4 Pages: 318-324

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2017-0149

    • NAID

      130007496873

    • ISSN
      1347-3182, 1880-2206
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 慢性低灌流マウスにおける神経機能障害メカニズムの解明2018

    • Author(s)
      漆畑拓弥
    • Organizer
      第61回日本脳循環代謝学会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Multi-b-value multi-diffusion-time DWIを用いた、脳虚血マウスにおけるコンパートメント間水交換の観測2018

    • Author(s)
      漆畑拓弥
    • Organizer
      第30回臨床MR脳機能研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between cerebral blood flow and water diffusion in the brain of misery perfusion model mice2017

    • Author(s)
      漆畑拓弥
    • Organizer
      ISMRM 25th Annual Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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