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エピジェネティクス制御に基づく新たな脳卒中運動療法の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18K19720
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

前島 洋  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60314746)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードリハビリテーション / 脳卒中 / 運動 / エピジェネティクス / 運動療法
研究成果の概要

ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤の長期投与はマウスの大脳皮質運動野にけるHDAC活性を抑制し、ヒストンH4, H3のアセチル化レベルを増強し、神経栄養因子、最初期遺伝子等の可塑的遺伝子発現を増強した。更に脳卒中モデルラットにおいて、脳卒中後により損傷側大脳皮質運動野におけるヒストンH4アセチル化レベルは減少し、同側海馬におけるHDAC活性を増強した。これに対し、HDAC阻害剤の長期投与は大脳皮質運動野におけるヒストンH4アセチル化を増強し、海馬におけるHDAC活性を抑制することが確認され、脳卒中後の複数の脳領域におけるエピジェネティクス環境を回復させる所見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳卒中後の機能回復を目的とするリハビリテーションにおいて、運動療法は中枢神経系の可塑的変化を誘導し機能回復を促進する中心的な治療介入であるが、その効果を促進するための脳内環境のコンディショニングが期待される。本研究はヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤の投与による脳内エピジェネティクス環境の調整が可塑的遺伝子発現を増強すること、更に脳卒中によるエピジェネティクス変化を回復させる所見を得た。従って、エピジェネティクス制御が脳卒中リハビリテーション効果を増強するための有益な中枢性コンディショニングとなり得ることを示唆する基礎研究として本研究は学術的意義を有している。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Effects of exercise ans pharmacological inhibition of histone deacetylases (HDACs) on epigenetic regulations and gene expressions crucial for neuronal plasticity in the motor cortex.2021

    • 著者名/発表者名
      Maejima H., Kitahara M., Takamatsu Y., Mani H., Inoue T.
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1751 ページ: 147191-147191

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2020.147191

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exercise and pharmacological inhibition of histone deacetylase improves cognitive function accompanied by an increase of gene expressions crucial for neuronal plasticity in the hippocampus2021

    • 著者名/発表者名
      Kitahara M., Inoue T., Mani H., Takamatsu Y., Ikegami R., Tohyama H., Maejima H.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 749 ページ: 135749-135749

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.135749

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Exercise and pharmacological inhibition of histone deacetylase improves cognitive function in normal mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ikegami R., Kitahara M., Inoue T., Mani H., Takamatsu Y., Tohyama H., Maejima H.
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脳出血モデルラットに対するトレッドミル走行が認知機能に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      岡村未里, 井上貴博, 萬井太規, 高松泰行, 前島 洋
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] エピジェネティクス制御を伴う有酸素運動が海馬における脳由来神経栄養因子の発現に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      北原美佳, 井上貴博, 萬井太規, 高松泰行, 前島 洋
    • 学会等名
      第24回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Exercise combined with repetitive inhibition of histone deacetylases modulates the expression of neurotrophin in the cerebral cortex.2019

    • 著者名/発表者名
      Maejima H., Kitahara M., Inoue T., Takamatsu Y.
    • 学会等名
      The 42st Annual Meeting of the Japan Neurosciece Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exercise habit enhances the expression of brain-derived neurotrophic factor in the hippocampus accompanied by epigenetic changes in senescence-accelerated mice prone 8.2019

    • 著者名/発表者名
      Maejima H., Li X., Inoue T., Hayashi M.
    • 学会等名
      FENS Regional Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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