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血液脳関門の破綻に着目した術後神経認知機能障害の発症機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K21456
補助金の研究課題番号 21H03025 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分55050:麻酔科学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

祖父江 和哉  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90264738)

研究分担者 志田 恭子  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 臨床研究医 (00381880)
加藤 大輔  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (10712292)
小山内 実  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90286419)
大澤 匡弘  帝京大学, 薬学部, 教授 (80369173)
打田 佑人  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (20834261)
中西 俊之  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (80857243)
上村 友二  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (80791144)
仙頭 佳起  東京科学大学, 東京科学大学病院, 講師 (80527416)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード術後神経認知機能障害 / 血液脳関門 / ミクログリア
研究開始時の研究の概要

麻酔・手術後の神経認知機能障害(neurocognitive disorder: NCD)を発症機序まで詳細に突き止めた研究はない。本研究では、マウスの術後NCDモデルで血液脳関門(BBB)の破綻の存在や部位を確認し、神経活動の障害との関連を明らかにする。また、脳内炎症や各種神経疾患に関与するミクログリアに着目し、BBBの破綻の発生機序を詳細に検討する。さらに、申請者らが開発したヒトのMRIによるBBB機能評価法を用いて、術後NCD患者のBBBの破綻を確認する。
術後NCDの発症機序の解明と周術期管理におけるリスク因子の検討で、高齢化で問題性が高まる術後NCDの予防や治療法の開発に貢献できる。

研究成果の概要

術後神経認知機能障害(NCD)の発症機序として血液脳関門(BBB)破綻とミクログリア活性の関与を検討した。14~15週齢マウスを用いた術後NCDモデルにより、新規物体認識試験で認知機能障害を評価した。二光子顕微鏡およびプレートリーダーを用いた蛍光定量解析では、早期かつ脳領域特異的なBBB破綻の検出は困難だったが、免疫染色によりミクログリア活性の上昇を確認した。ミノサイクリンによる予防的介入では、ミクログリア活性の抑制と認知機能の保持効果が示唆された。さらに、多点電極による脳波記録から術後の神経活動異常の解析も進行中であり、BBB破綻と炎症性応答が神経機能障害に波及する可能性が支持された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、術後神経認知機能障害(NCD)の発症における血液脳関門(BBB)の破綻およびミクログリアの活性化という炎症メカニズムに着目し、行動評価・組織学的解析・電気生理学的手法を用いて検討を行った。その結果、BBBの破綻検出は困難であったものの、ミクログリア活性の上昇およびその抑制による認知機能保持効果が示唆された。これらの成果は、術後NCDに対する新たな予防・治療戦略の構築に向けた基礎的知見を提供するものであり、術後合併症の軽減と高齢者の術後予後改善に貢献する社会的意義を有する。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Editorial: Manganese-Enhanced MRI: A New Avenue of Functional and Structural Imaging in Neuroscience2022

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Hikishima K and Onoe H
    • 雑誌名

      Frontiers in Neural Circuits

      巻: 16 ページ: 918500-918500

    • DOI

      10.3389/fncir.2022.918500

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2026-01-16  

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