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中枢神経障害下でのNG2グリアの挙動と髄鞘の再生機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06443
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46030:神経機能学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

畝川 美悠紀  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 研究員 (10548481)

研究分担者 冨田 裕  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師(非常勤) (60276251)
伊澤 良兼  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90468471)
滝沢 翼  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (30778874)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード脳微小循環 / Neurovascular unit / 脳虚血 / オリゴデンドロサイト / NG2グリア / オリゴデンドロサイト前駆細胞 / 髄鞘 / 脱髄
研究開始時の研究の概要

NVUを形成するグリア細胞の一つでオリゴデンドロサイトや周皮細胞、アストロサイトに分化するNG2グリアが脱髄疾患、脳虚血などの病態下での変化を検討し、その機序を検証する。OPCおよびオリゴデンドロサイトに特異的に蛍光タンパク質を発現させたマウスを用いた疾患モデルに慢性頭窓を作成し、二光子顕微鏡を用いて長期間観察を行うことにより、細胞レベルでの変化を経日的に観察する。さらに脳の高次機能を維持する上で重要な神経軸索髄鞘の維持・再生をもたらす処置や薬剤を探索する。さらに脱髄を主症状とする多発性硬化症や認知症など多くの中枢神経疾患モデルにも応用し、NG2グリアの機能・役割を解明する。

研究成果の概要

NG2グリアに焦点を当て、脳虚血時の形態学的変化を検討し、病態改善のための作用機序の解明を目的とした。NG2と高い共発現を有し、オリゴデンドロサイトおよびその前駆細胞に発現するSox10に蛍光タンパク質を発現させた遺伝子改変マウスにTomita-Seylaz法による慢性頭窓を作成し、二光子顕微鏡を用いて長期間にわたって反復観察を行い、各種細胞の形態学的変化を追跡する手法を確立した。さらに、中大脳動脈閉塞術を確立し、皮質枝の一時閉塞時には大脳皮質拡延性脱分極の発生が梗塞巣形成に関与すること、起始部の一時閉塞により線条体血流の低下に伴う組織障害が神経症状の発症に関与することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

NG2と高い共発現が確認されているSox10-Venusマウスでは、オリゴデンドロサイトとその前駆細胞を描出し、スルホローダミン101により染色されるアストロサイトと区別しながら検出することができる。Tomita-Seylaz法による慢性頭窓において血管を指標として同一部位を繰り返し撮像し、同一細胞を追跡することによって分化・成熟していく様子を追跡する本研究手法を用いると、非観察時は麻痺や行動異常などを観察することができ、組織学的状態との相関を検討することが可能である。長期的変化を追跡することによって慢性期における脳疾患の状態を観察し、後遺症の軽減につながる可能性を有している。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Striatal blood flow changes by middle cerebral artery occlusion and its effect on neurological deficits in mice.2024

    • 著者名/発表者名
      Unekawa M., Tsukada N., Takizawa T., Tomita Y., Nakahara J., Izawa Y.
    • 雑誌名

      Microcirculation

      巻: - 号: 6

    • DOI

      10.1111/micc.12861

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acceleration of the Development of Microcirculation Embolism in the Brain due to Capillary Narrowing2023

    • 著者名/発表者名
      Murata Juri、Unekawa Miyuki、Kudo Yuya、Kotani Maho、Kanno Iwao、Izawa Yoshikane、Tomita Yutaka、Tanaka Kenji F.、Nakahara Jin、Masamoto Kazuto
    • 雑誌名

      Stroke

      巻: 54 号: 8 ページ: 2135-2144

    • DOI

      10.1161/strokeaha.122.042416

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Close association between spreading depolarization and development of infarction under experimental ischemia in anesthetized male mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Unekawa M, Tomita Y, Masamoto K, Kanno I, Nakahara J, Izawa Y
    • 雑誌名

      Brain Res

      巻: 1792 ページ: 148023-148023

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2022.148023

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Goreisan, a Japanese Traditional Medicine, on Cortical Spreading Depolarization in Mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Iba C, Unekawa M, Izawa Y, Nakahara J, Takizawa T
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 23 号: 22 ページ: 13803-13803

    • DOI

      10.3390/ijms232213803

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sustained Effects of CGRP Blockade on Cortical Spreading Depolarization-Induced Alterations in Facial Heat Pain Threshold, Light Aversiveness, and Locomotive Activity in the Light Environment.2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa S, Tang C, Unekawa M, Kayama Y, Nakahara J, Shibata M
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 23 号: 22 ページ: 13807-13807

    • DOI

      10.3390/ijms232213807

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Separate optogenetic manipulation of Nerve/glial antigen 2 (NG2) glia and mural cells using the NG2 promoter.2022

    • 著者名/発表者名
      Oishi M, Stefan P, Yamazaki Y, Unekawa M, Adachi R, Yamada M, Imayoshi I, Abe Y, Steinhauser C, Tanaka KF
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 71 号: 2 ページ: 317-333

    • DOI

      10.1002/glia.24273

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Protracted hypomobility in the absence of trigeminal sensitization after cortical spreading depolarization: Relevance to migraine postdrome2021

    • 著者名/発表者名
      Shibata Mamoru、Kitagawa Satoshi、Tang Chunghua、Unekawa Miyuki、Kayama Yohei、Shimizu Toshihiko、Nakahara Jin、Suzuki Norihiro
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 172 ページ: 80-86

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.03.010

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time Series Tracking of Cerebral Microvascular Adaptation to Hypoxia and Hyperoxia Imaged with Repeated In Vivo Two-Photon Microscopy.2021

    • 著者名/発表者名
      Sugashi T., Niizawa T., Suzuki H., Takuwa H., Unekawa M., Tomita Y., Kanno I., Masamoto K.
    • 雑誌名

      Adv. Exp. Med. Biol.

      巻: 1269 ページ: 323-327

    • DOI

      10.1007/978-3-030-48238-1_51

    • ISBN
      9783030482367, 9783030482381
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential pial and penetrating arterial responses examined by optogenetic activation of astrocytes and neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama N., Unekawa M., Tomita Y. Suzuki N. Nakahara J. Takuwa H., Kanno I., Matsui K., Tanaka K.F., Masamoto K.
    • 雑誌名

      J Cereb Blood Flo Metab

      巻: - 号: 10 ページ: 2676-2689

    • DOI

      10.1177/0271678x211010355

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optical manipulation of local cerebral blood flow in the deep brain of freely moving mice2021

    • 著者名/発表者名
      Abe Yoshifumi、Kwon Soojin、Oishi Mitsuhiro、Unekawa Miyuki、Takata Norio、Seki Fumiko、Koyama Ryuta、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Masamoto Kazuto、Tomita Yutaka、Okano Hideyuki、Mushiake Hajime、Tanaka Kenji F.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 36 号: 4 ページ: 109427-109427

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109427

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hemodynamics and infarct formation at the striatum and cerebral cortex in stroke model mice.2023

    • 著者名/発表者名
      Unekawa M., Tsukada N., Takizawa T., Tomita Y., Nakahara J., Izawa Y.
    • 学会等名
      31st International Symposium on Cerebral Blood Flow and Metabolism
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative characterization of the microglial response to chronic hypoxia in the mouse cortex.2023

    • 著者名/発表者名
      Kudo Y., Sugashi T., Yuki H., Soga N., Unekawa M., Tomita Y., Izawa Y., Nakahara J., Kanno I., Masamoto K.
    • 学会等名
      31st International Symposium on Cerebral Blood Flow and Metabolism
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミクログリアの個性を示す画像化手法の提案:生体二光子顕微鏡による検討2023

    • 著者名/発表者名
      工藤雄也, 須貸琢磨, 結城浩弥, 曽我直人, 畝川美悠紀, 冨田裕, 伊澤良兼, 中原仁, 菅野巖, 正本和人
    • 学会等名
      第66回日本脳循環代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Hemodynamics and infarct formation at the striatum and cerebral cortex by transient occlusion of middle cerebral artery in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Unekawa M, Takizawa T, Tomita Y, Nakahara J, Izawa Y
    • 学会等名
      第48回日本微小循環学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 塞栓糸を用いた中大脳動脈一過性閉塞術による大脳皮質および線条体の血流変化と虚血・梗塞巣の形成2023

    • 著者名/発表者名
      畝川美悠紀, 塚田直己, 滝沢翼, 冨田裕, 中原仁, 伊澤良兼
    • 学会等名
      第48回日本脳卒中会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of the pericytes-specific optogenic tool.2023

    • 著者名/発表者名
      Iba C, Abe Y, Unekawa M, Tomita Y, Tanaka KF
    • 学会等名
      US-Japan Joint Workshop on the Neurovascular Unit 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of pericytes-specific optogenetic animal.2023

    • 著者名/発表者名
      Iba C, Unekawa M, Tanaka KF
    • 学会等名
      第48回日本微小循環学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Capillary constriction enhances microcirculation embolism in the mouse cortex.2023

    • 著者名/発表者名
      Kudo Y, Murata J, Unekawa M, Kanno I, Izawa Y, Tomita Y, Tanaka KF, Nakahara J, Masamoto K
    • 学会等名
      US-Japan Joint Workshop on the Neurovascular Unit 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 塞栓糸を用いた中大脳動脈一過性閉塞術による大脳皮質および線条体の血流動態と梗塞形成2022

    • 著者名/発表者名
      畝川美悠紀, 塚田直己, 滝沢翼, 冨田裕, 中原仁, 伊澤良兼
    • 学会等名
      第65回日本脳循環代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of goreisan, an herbal medicine, on cortical spreading depolarization.2022

    • 著者名/発表者名
      Iba C, Unekawa M, Izawa Y, Nakahara J, Takizawa T
    • 学会等名
      64th Annual Scientific Meeting of the American Headache Society
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Increased miroembolism caused by capillary constriction in the brain.2022

    • 著者名/発表者名
      Kotani M, Murata J, Unekawa M, Kanno I, Tomita Y, Tanaka KF, Nakahara J, Masamoto K
    • 学会等名
      9th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳微小血管の収縮による微小塞栓の形成2022

    • 著者名/発表者名
      工藤雄也, 村田樹里, 小谷真穂, 畝川美悠紀, 伊澤良兼, 菅野巖, 冨田裕, 田中謙二, 中原仁, 正本和人
    • 学会等名
      第65回日本脳循環代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス大脳皮質におけるミクログリアの長期観察と低酸素暴露への適応2021

    • 著者名/発表者名
      須貸拓馬, 結城浩弥, 畝川美悠紀, 冨田裕, 菅野巖, 中原仁, 正本和人
    • 学会等名
      第25回酸素ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オプトジェネティクスを用いた脳微小血管の操作2021

    • 著者名/発表者名
      小谷真穂, 村田樹里, 大石光洋, 畠山菜緒, 畝川美悠紀, 伊澤良兼, 菅野巖, 冨田裕, 田中謙二, 中原仁, 正本和人
    • 学会等名
      第25回酸素ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Vasoconstriction and hypoperfusion induced by photoactivation of the ChR2-expressing vascular cells.2021

    • 著者名/発表者名
      冨田裕, 村田樹里, 畠山菜緒, 畝川美悠紀, 伊澤良兼, 菅野巌, 田中謙二, 正本和人, 中原仁
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] タバコと片頭痛の関係についての臨床および基礎的検討2021

    • 著者名/発表者名
      滝沢翼, 畝川美悠紀, 渡邊成美, 加川志津子, 伊庭知里, 中山真吾, 中鉢正太郎, 宮崎直己, 竹村亮, 石井亮太, 柴田護, 福永興壱, 中原仁
    • 学会等名
      第39回日本神経治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 喫煙が皮質拡延性脱分極に及ぼす影響について2021

    • 著者名/発表者名
      滝沢翼, 畝川美悠紀, 伊庭知里, 加川志津子, 渡邊成美, 中山真吾, 桜井香, 宮崎直己, 石田典之, 竹村亮, 柴田護, 伊澤良兼, 中鉢正太郎, 福永興壱, 中原仁
    • 学会等名
      第64回日本脳循環代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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