| 研究課題/領域番号 |
20K06929
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分46030:神経機能学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
冨田 裕 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師(非常勤) (60276251)
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| 研究分担者 |
畝川 美悠紀 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 研究員 (10548481)
伊澤 良兼 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90468471)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 光遺伝学 / 脳微小循環 / アストロサイト / ペリサイト / 脳微小塞栓 / オプトジェネティクス / Neurovascular unit / 脳虚血 / 神経科学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
オプトジェネティクスを利用してNVUを構成する特定の細胞種にChR2を発現させたマウスを用い、レーザースペックル血流計や二光子顕微鏡を用いて特定の細胞種ごとに刺激した際の血管挙動の解析、薬理学的手法を組み合わせることによって各細胞の役割や微小血流調節に関わるメカニズムをin vivo で検証する。さらに、中大脳動脈閉塞術を施行した脳梗塞モデル、総頸動脈にマイクロコイルを装着することによる慢性低灌流モデルなどを組み合わせ、独自の微小脳血流定量解析法（KEIO-IS1、KEIO-IS2）を用いて、病態下での特定の細胞間相互作用による脳血流調節機序を詳細に明らかにし、将来の脳疾患治療へと結びつける。
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| 研究成果の概要 |
特定の細胞種のみに光感受性膜蛋白チャネルロドプシン2 (ChR2)を発現した遺伝子改変マウスを用いて、ニューロン、アストロサイト、血管平滑筋、ペリサイトの脳微小循環調節における役割を解析した。アストロサイトあるいはニューロンを光刺激すると強度依存的に血流増加反応を示し、薬理学的検証から、アストロサイトとニューロンは異なる機序で血管口径調節を司ることが明らかになった。さらに、血管平滑筋とペリサイトにChR2を発現したマウスを用いた実験から、ペリサイト自身が血管収縮作用を持つことが明らかになり、局所的な血管収縮によって微小血管レベルにおける一過性血流停止(微小塞栓の形成)が静脈側で観察された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脳内では神経・グリア細胞・血管は NVUを形成し、相互に連絡を取り合っている。オプトジェネティクスを用いて特定の細胞種だけに非侵襲的に刺激を加えてin vivoで多角的に解析することによって微小血流調節機序を詳細に検証することが可能になった。本研究では健康な動物を用いているが、脳虚血に伴う脳血管障害、認知症モデルを作製し、同様な検証を行うことによって病態下における細胞種に特化した詳細な機序、光刺激によって特定の細胞種活性化の関与の検証など、幅広い分野での応用が期待される。
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