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除皮質灌流標本を用いた呼吸/循環と歩行の間の自律機能のメカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K01393
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関星薬科大学

研究代表者

矢澤 格  星薬科大学, 先端生命科学研究所, 客員研究員 (40360656)

研究分担者 塩田 清二  星薬科大学, 先端生命科学研究所, 教授 (80102375)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードAutonomous function / Perfused preparation / Spinal cord / Locomotion / Brainstem / Respiration / Microglia / LPG / Spinal Cord / Entrainment / hyperoxia/normocapnea / Circulation / 除皮質灌流標本
研究成果の概要

諸事情により人工血液を導入した新灌流標本システムの完成には至らなかった。ここでは、研究課題に並行して行った研究の一つである「中枢神経系ネットワークによる機能形成に対するミクログリアの関与」を報告する。
ミクログリアは中枢神経系のネットワークの形態形成に生涯関与することは知られている。そこで、Interferon Regulatory Factor 8に関連したミクログリアが欠損したマウスに現行の灌流システムを適用し、LPGを構成する下位脊髄神経回路網から産生される出力の生後変化を電気生理学的に調べた。その結果、このミクログリアの欠損により脊髄神経回路網の機能の成熟が阻害される可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究成果の学術的意義は、①生後間もない時期~成体期の齧歯類に本方法論が適用できることから本方法論を用いてさまざまな分野の研究活動が行えること、②IRF8に関連するミクログリアの欠損が下位脊髄神経回路網で産生される運動機能の成熟を阻害する可能性があること、③今回の研究で使用した遺伝子改変動物は慢性骨髄性白血病の疾患モデルであることから慢性骨髄性白血病患者の下位脊髄神経回路網から産生される機能が未成熟である可能性があること、などが挙げられる。
社会的意義は、免疫不全により中枢神経障害や運動障害が引き起こされる可能性があるため、まずは、免疫と神経には関連性があることが認知されることである。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A study on functional interactions between the CNS using a decerebrated & artificially perfused in situ preparation.2019

    • 著者名/発表者名
      I. Yazawa
    • 雑誌名

      J. Neurology and Neurophysiology

      巻: 10 ページ: 33-33

    • DOI

      10.4172/2155-9562-c2-100

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reciprocal functional interactions between the respiration/circulation center, the upper spinal cord, and the trigeminal system.2015

    • 著者名/発表者名
      Yazawa I. and Shioda S.
    • 雑誌名

      Translational Neuroscience

      巻: 6 号: 1 ページ: 87-102

    • DOI

      10.1515/tnsci-2015-0008

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Long-lasting facilitation of respiratory rhythm by treatment with TRPA1 agonist, cinnamaldehyde2015

    • 著者名/発表者名
      M. Tani, I. Yazawa, K. Ikeda, K. Kawakami, H. Onimaru
    • 雑誌名

      J. Neurophysiology

      巻: 114 号: 2 ページ: 989-998

    • DOI

      10.1152/jn.00282.2015

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Immature network function of the adult lumbosacral cord by loss of interferon regulatory factor 8.2019

    • 著者名/発表者名
      I. Yazawa, Y. Yoshida, R. Yoshimi, M.J. O’Donovan, K. Ozato.
    • 学会等名
      第9回 Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS) (神戸) H31年3月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] I. Fukushi, Y. Kono, K. Takeda, S. Okazaki, S. Yokota, I. Yazawa, H. Onimaru, Y. Okada.2019

    • 著者名/発表者名
      Astrocytes mediate persistent respiratory augmentation in the recovery phase after hypoxic exposure.
    • 学会等名
      第9回 Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS) (神戸) H31年3月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symposium: “Adaptation mechanisms to external or internal environmental changes of respiratory system” Hypoxic responses of the respiratory system.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, I. Yazawa, K. Takeda, S. Okazaki, M. Uchiyama, Y. Kurita, I. Fukushi, S. Yokota, Y. Mori, H.
    • 学会等名
      第9回 Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS)(神戸) H31年3月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symposium: “Exploring the new innovations in the field of Neurology” A study on functional interactions between the CNS using a decerebrated & artificially perfused in situ preparation.2019

    • 著者名/発表者名
      I. Yazawa
    • 学会等名
      23rd International Conference on Neurology & Neurophysiology & 24th International Conference on Neurology and Neuroscience (Edinburgh, Scotland) H31年3月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A computational approach for understanding the role of astrocytes in neuronal firing pattern modulation in the preBotzinger Complex during hypoxia.2018

    • 著者名/発表者名
      C. Vivar, I. Yazawa, I. Fukushi, S. Okazaki, Y. Okada.
    • 学会等名
      第41回 日本神経科学学会大会(神戸) H30年7月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The role of the diencephalon in the central control of respiration investigated with the isolated diencephalon-lower brainstem-spinal cord preparation.2018

    • 著者名/発表者名
      I. Fukushi, Y. Kono, S. Yokota, K. Takeda, S. Okazaki, I. Yazawa, H. Onimaru, Y. Okada.
    • 学会等名
      第41回 日本神経科学学会大会(神戸) H30年7月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Significance of astrocytic activation in hypoxic respiratory responsiveness in the in vitro medulla-spinal cord preparation of the newborn rat.2018

    • 著者名/発表者名
      I. Fukushi, M. Uchiyama, Y. Kurita, I. Yazawa, S. Okazaki, Y. Hasebe, Y. Kono, S. Yokota, K. Takeda, Y. Mori, H. Onimaru, Y. Okada.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2018 Annual Meeting(San Diego, USA) H30年11月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Astrocytic activation is necessary for hypoxic respiratory facilitation.2018

    • 著者名/発表者名
      I. Fukushi, M. Uchiyama, Y. Kurita. I. Yazawa, S. Okazaki, Y. Kono, K. Takeda, H. Onimaru, Y. Mori, Y. Okada.
    • 学会等名
      Asian Pacific Society of Respirology (Taipei, Taiwan) H30年11月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Central mechanism of hypoxic respiratory regulation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, I. Yazawa, K. Takeda, S. Okazaki, M. Uchiyama, I. Fukushi, S. Yokota, Y. Mori, P. Mieczyslaw, H. Onimaru
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会(香川)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウム「呼吸ニューロンネットワーク機構の多階層的理解:延髄スライスでの微小神経回路から覚醒動物まで」 “A decerebrates & artificially perfused in situ preparation for the study of respiratory neuron network”2017

    • 著者名/発表者名
      I. Yazawa
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Detecting causal influences among the locomotion-like cellular Ca & output neural activities in the lumber spinal cord using state-space modeling2017

    • 著者名/発表者名
      S. Okazaki, H. Mikami, I. Yazawa, K. Takeda, H. Onimaru, Y. Okada
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 第94回日本生理学会大会2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, I. Yazawa, K. Takeda, S. Okazaki, Y. Tamura, H. Onimaru
    • 学会等名
      Respiratory activities of medullary neurons and astrocytes in the isolated brainstem-spinal cord analyzed by Ca imaging
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Astrocytic and neuronal rhythmic activities synchronized with locomotor-like motor output: calcium imaging in the lumbar cord of neonatal rat2017

    • 著者名/発表者名
      S. Okazaki, I. Yazawa, S. Yokota, K. Takeda, H. Mikami, I. Fukushi, H. Onimaru, Y. Okada
    • 学会等名
      第40回日本神経科学会大会(幕張)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Rhythmic activity of astrocytes synchronized with alternating motor output during fictive locomotion2017

    • 著者名/発表者名
      I. Yazawa, S. Okazaki, S. Yokota, K. Takeda, H. Mikami, I. Fukushi, H. Onimaru, Y. Okada
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2017 Annual Meeting(Washington DC, USA)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of respiratory modulated astrocytes in the ventrolateral medulla of the isolated brainstem-spinal cord by confocal calcium imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, I. Yazawa, K. Takeda, S. Okazaki, Y. Tamura, H. Onimaru
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2017 Annual Meeting(Washington DC, USA)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel model of respiratory rhythm generation: a mechanism by interaction of intrinsically oscillating astrocytes and neurons2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, Y. Oku, T. Sasaki, C. Vivar, S. Yokota, K. Takeda, I. Fukushi, I. Yazawa, H. Someya, Y. Tamura
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2015 Annual Meeting
    • 発表場所
      Chicago, Ill, USA
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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