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脳梗塞予後改善効果をもたらす臓器連関のオミックス解析による分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K09456
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

杉本 香奈  大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00581034)

研究分担者 原田 和生  大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授(常勤) (50397741)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードischemic stroke / brain edema / myokine / IL-1 alpha / TNF / IL-1RA / AQP4 / microglia / interleukin-1 alpha / aquaporin-4 / astrocytes / 脳梗塞 / オミックス解析
研究開始時の研究の概要

リハビリテーションとして実施されている運動療法は、脳梗塞後の後遺症改善効果を有するとして急性期に広く実施されている。本研究では、脳梗塞モデルラットの血液および臓器においてプロテオミクス解析を行い、生体システムの観点から病態進行機序の一端を解明することを目的とする。本研究により脳神経回路の修復における脳外臓器の影響を解明し、脳-臓器間連関を利用した脳保護療法の開発を目指す。

研究成果の概要

脳梗塞後に生じる脳浮腫の治療法はまだ確立されていない。また、運動療法は有効な治療法だが、その効果機序の解明は殆ど進んでない。本研究では、脳浮腫の形成メカニズムを明らかにし、運動療法の効果機序を明らかにすることにより、脳浮腫の新規治療法の開発を目指した。我々は脳梗塞後の梗塞巣に存在する活性化マイクログリアから産生されるIL-1 alphaやTNFが、アストロサイトにおけるAQP4の発現を上昇させ、その結果、脳浮腫の悪化を導くことを明らかにした。また、運動により骨格筋から分泌されるmyokineである内在性IL-1 receptor antagonistが脳浮腫の軽減に効果的であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳梗塞後の脳浮腫に対する治療法が確立されておらず、新規治療法の開発が望まれている。本研究では、脳梗塞の予後進展に及ぼす中枢-末梢臓器間連関を介した運動療法の効果を評価し、myokineであるIL-1 receptor antagonistの脳浮腫抑制効果を明らかにした。これらの研究成果が薬剤の創出に繋がれば、十分なリハビリを開始できない重篤な病態の方に対して、また運動療法が可能な場合においてもより効果的な治療法になることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Activated microglia-derived macrophage-like cells exacerbate brain edema after ischemic stroke correlate with astrocytic expression of aquaporin-4 and interleukin-1 alpha release2020

    • 著者名/発表者名
      Murata Yukie、Sugimoto Kana、Yang Chihpin、Harada Kazuo、Gono Rina、Harada Teiji、Miyashita Yohei、Higashisaka Kazuma、Katada Ryuichi、Tanaka Junya、Matsumoto Hiroshi
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 140 ページ: 104848-104848

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2020.104848

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms of Wischnewski spot development on gastric mucosa in fatal hypothermia: an experimental study in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Chihpin Yang, Kana Sugimoto, Yukie Murata, Yuichiro Hirata, Yu Kamakura, Yoshihisa Koyama, Yohei Miyashita, Kentaro Nakama, Kazuma Higashisaka, Kazuo Harada, Ryuichi Katada, Hiroshi Matsumoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 1877-1877

    • DOI

      10.1038/s41598-020-58894-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Molecular mechanism of reduction of cerebral edema by treadmill exercise after cerebral infarction2022

    • 著者名/発表者名
      杉本香奈、郷野里奈、楊志斌、村田幸咲、宮下洋平、原田和生、片田竜一、松本博志
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳梗塞後のトレッドミル運動による脳浮腫軽減の分子機構2021

    • 著者名/発表者名
      杉本香奈、郷野里奈、村田幸咲、楊志斌、原田悌志、宮下洋平、東阪和馬、原田和生、片田竜一、松本博志
    • 学会等名
      第105次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳梗塞後の脳浮腫形成にもたらす梗塞巣集積マクロファージの種類とその役割2020

    • 著者名/発表者名
      杉本香奈, 村田幸咲, 郷野里奈, 楊志斌, 原田和生, 原田悌志, 宮下洋平, 東阪和馬, 片田竜一, 田中潤也, 松本博志
    • 学会等名
      第63回日本脳循環代謝学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 虚血性脳梗塞後の脳浮腫の進行に対するトレッドミル運動の影響2020

    • 著者名/発表者名
      郷野里奈,杉本香奈,村田幸咲,原田悌志,楊志斌,宮下洋平,東阪和馬,原田和生,片田竜一,松本博志
    • 学会等名
      第67回日本法医学会学術近畿地方集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳梗塞後の脳浮腫形成にもたらす梗塞巣集積マクロファージの種類とその役割2020

    • 著者名/発表者名
      杉本香奈,村田幸咲,楊志斌,郷野里奈,原田悌志,宮下洋平,東阪和馬,原田和生,片田竜一,松本博志
    • 学会等名
      第105次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of transglutaminase 2 in the ischemic stroke model rats2020

    • 著者名/発表者名
      Rina Gono, Kana Sugimoto, Yukie Murata, Chihping Yang, Teiji Harada, Yohei Miyashita, Kazuma Higashisaka, Kazuo Harada, Ryuichi Katada, Hiroshi Matsumoto.
    • 学会等名
      第105次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms of Wischnewski spot development on gastric mucosa in fatal hypothermia: an experimental study in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Chihpin Yang, Kana Sugimoto, Yukie Murata, Rina Gono, Yuichiro Hirata, Yohei Miyashita, Kentaro Nakama, Kazuma Higashisaka, Kazuo Harada, Ryuichi Katada, Hiroshi Matsumoto
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of activated microglia/macrophages in brain edema formation after brain infarction2020

    • 著者名/発表者名
      Yukie Murata,Kana Sugimoto,Chihpin Yang,Rina Gono,Teiji Harada,Yohei Miyashita, Kazuma Higashisaka,Kazuo Harada,Ryuichi Katada,Junya Tanaka,Hiroshi Matsumoto
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The spatial and time-dependent changes of various miRNAs expression in the ischemic rat brain2020

    • 著者名/発表者名
      Kana Sugimoto, Chihpin Yang, Yukie Murata, Rina Gono, Yuichiro Hirata, Teiji Harada, Yohei Miyashita, Kazuma Higashisaka, Kazuo Harada, Ryuichi Katada, Hiroshi Matsumoto
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 運転中に発症した心疾患事例の検討2019

    • 著者名/発表者名
      楊志斌,片田竜一,杉本香奈,村田幸咲,郷野里奈,望月薫,高橋真樹子,藤本秀子,宮下洋平,東阪和馬,原田和生,松本博志
    • 学会等名
      第66回日本法医学会学術近畿地方集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 法医解剖例におけるリチウム血中濃度測定の意義2019

    • 著者名/発表者名
      原田和生,東阪和馬,杉本香奈,宮下洋平,楊志斌,藤本秀子,高橋真樹子,望月薫,片田竜一,松本博志
    • 学会等名
      第66回日本法医学会学術近畿地方集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳梗塞後の脳浮腫形成にもたらす活性化microglia/macrophagesの役割2019

    • 著者名/発表者名
      村田幸咲,杉本香奈,楊志斌,郷野里奈,平田雄一郎,宮下洋平,東阪和馬,原田和生,片田竜一,松本博志
    • 学会等名
      第66回日本法医学会学術近畿地方集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of microglia on astrocytes aquapoin-4 expression under oxygen-glucose deprivation2019

    • 著者名/発表者名
      村田幸咲,杉本香奈,楊志斌,片田竜一,松本博志
    • 学会等名
      第103次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 全エクソームおよびRNAシークエンスを用いた突然死の死亡機序の解明2019

    • 著者名/発表者名
      宮下洋平,高橋真樹子,望月薫,中間健太郎,東阪和馬,杉本香奈,原田和生,片田竜一,松本博志
    • 学会等名
      第103次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 機能的死亡予防への挑戦:「自律神経不全」の診断は可能か2019

    • 著者名/発表者名
      松本博志,宮下洋平,片田竜一,中間健太郎,石田季子,吉澤秀憲,楊志斌,高橋真樹子,望月薫,杉本香奈
    • 学会等名
      第103次日本法医学会学術全国集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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