| 研究課題/領域番号 |
21K12624
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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90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
中楯 浩康 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (10514987)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 外傷性脳損傷 / 脳神経細胞 / 軸索損傷 / タウタンパク質 / リン酸化 / 細胞引張装置 / ひずみ / 電気刺激 / Tauタンパク質 / ひずみ負荷 / 慢性外傷性脳症 / 頭部外傷 / 脳振盪 / 脳震盪 / 神経修復 / 衝撃ひずみ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コンタクトスポーツで多発する脳震盪は一過性の脳機能障害であり，受傷直後に症状が改善したように見えるが，短期間に繰り返して同様の衝撃を受けると認知症を引き起こす．これまでに，頭部が衝突する際に脳内の神経細胞が受ける引張ひずみを模擬した実験系において，脳震盪と同程度の弱衝撃を繰り返し神経細胞に負荷すると，損傷した神経細胞が増大することを示してきた．本研究では，損傷した神経細胞を電気刺激することでその修復効果を検証する．さらに，引張ひずみ負荷による機械的損傷のメカニズムと，損傷した神経細胞の電気的修復のメカニズムを，ELISAなどの分子生物学的手法を用いてタンパク質発現レベルで明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
繰り返し軽度外傷性脳損傷を模したin vitro衝撃負荷実験において，30%，30/sの引張ひずみを1日1回，5日間ラット胎児海馬神経細胞に負荷１日後，タウタンパク質のリン酸化を免疫染色とウェスタンブロッティングにより評価した．電気刺激は，各日の引張ひずみ負荷直後に300mV/cm，20 Hzの二相性パルス波を15分間印加した．その結果，繰り返しの引張ひずみ負荷によりリン酸化タウタンパク質の1細胞当たりの発現面積と発現量は増大したが，電気刺激を印可することでその増大が抑制された．軸索損傷の修復メカニズムにタウタンパク質のリン酸化抑制が関連していることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
外傷性脳損傷は受傷機転が頭部衝突であるため，本研究のような力学的なアプローチが必要である．一方で，外傷性脳損傷は現状，治療法がない．アメリカンフットボールなどのコンタクトスポーツで多い脳震盪や軽度外傷性脳損傷はCTやMRIの画像診断では明確な異常を認めず，問診以外に有効な診察方法がないため見過ごされてしまうが，短期間に再度同様な受傷をすると脳震盪では済まず，慢性外傷性脳症を発症する．頭部衝突を繰り返すことによる外傷性脳損傷の重症化メカニズムの解明とその治療のための神経再生技術の開発が急務である．
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