各種神経疾患に対する支配神経信号の増幅を目指したネットワーク型神経再建法の開発

• Project/Area Number: 18659523
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plastic surgery
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 関堂 充 北海道大学, 大学病院, 講師 (40372255)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 有平 北海道大学, 大学院医学研究科, 教授 (70271674) ; 古川 洋志 北海道大学, 大学院医学研究科, 助手 (00399924) ; 小山 明彦 北海道大学, 大学病院, 助手 (70374486)
• Project Period (FY): 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2006: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
• Keywords: 神経二重支配 / 顔面神経麻痺 / ネットワーク型再建 / 神経端側縫合 / 異常共同運動 / 逆行性トレーサー

Research Abstract

Wister系ラット(オス・13週齢)を用い、顕微鏡下で、左顔面神経本幹と左舌下神経を露出させ、A群顔面神経麻痺モデル(denervation model)、B群端端縫合モデル(single innervation model)、C群端側縫合モデル(double innervation model)を作成した。個体数は各群6匹とした。
非協調運動の評価:モデル作成後2ヶ月で顔面表情筋の動きをビデオに記録、特に、非麻酔科での髭の自動運動、摂食時の顔面の非対称(瞬目の増加、鼻背の非対称)、少量麻酔による沈静下での、角膜の空気圧刺激による瞬目の有無、髭のfibrillationを評価した。その結果、B群では6匹ともに通常は顔面神経麻痺を呈しているが、摂食と飲水時に顔面左に収縮(mass movement)を認めた。C群では正常ラットと全く変化を認めない4匹(C-1群)と、摂食と飲水時に左眼瞼の瞬目の増加を認めた2匹(C-2群)とに分かれた。
トレーサーによる評価:複数の逆行性トレーサーを顔面表情筋(Whisker pad muscleと上眼瞼)へ局注、1-2週間の生存期間ののち、安楽死させ、4%パラホルムアルデヒドで還流固定、脳幹を摘出し、凍結切片を作成、蛍光顕微鏡にてトレーサーの蓄積を脳神経核で検出し、double innervationを検証した。
結果、B群では6匹で、左舌下神経核のトレーサー蓄積が見られた。C-1群では眼瞼に注射したDilは左舌下神経核に認めなかったが、Whisker pad muscleに注射したfast blueの蓄積を認めた。C-2群では、Dilもfast blueも両方とも左舌下神経核に蓄積を認めた。C群では顔面神経核への正常なトレーサー蓄積も確認した。
このことから、以下の結論に至った。
1)神経二重支配は神経端側縫合で人為的に誘導可能である。
2)二重支配されていても、Whisker pad muscleは摂食飲水で異常共同運動を起こさない。
3)二重支配された場合、眼瞼の表情筋は摂食飲水で異常共同運動を起こす。
4)従って神経端側縫合により、不全麻痺に陥った神経を刺激する場合、吻合する神経の種類により、異常共同運動が出ない場合と出る場合がある。

Research Products

• [Journal Article] Double innervation occurs in the facial mimetic muscles after facial-hypoglossal end-to-side neural repair : rat model for neural supercharge concept (2007)
  • Author(s): Hiroshi Furukawa, MD, PhD, Akira Saitou, MD, Mol William, MBBS, Mitsuru Sekido, MD, PhD, Satoru Sasaki, MD, PhD, Yuhei Yamamoto, MD, PhD
  • Journal Title: Journal of Plastic, Reconstructive ＆ Aesthetic Surgery (accepted)