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Netsの概念に基づく2光子レーザー顕微鏡を用いた壊死性腸炎の病態解明と治療戦略

研究課題

研究課題/領域番号 25462771
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 小児外科学
研究機関三重大学

研究代表者

小池 勇樹  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (10555551)

研究分担者 田中 光司  三重大学, 医学部附属病院, 講師 (10345986)
内田 恵一  三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (30293781)
井上 幹大  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (30422835)
楠 正人  三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50192026)
溝口 明  三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90181916)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2013年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード壊死性腸炎 / 二光子レーザー顕微鏡 / Post capillary venule / in vivo / 微小循環不全
研究概要

本研究では、第一にNECモデルの作成・観察を行う予定とした。まず、LPSの投与による生体内の変化を確認するため、腹腔内に致死量のLPSを注入し、経時的にGFPマウスの盲腸壁の微小循環を観察した。2光子レーザー顕微鏡の深部イメージの獲得という利点を活かして、同一個体で、盲腸壁の漿膜面から粘膜面までを同時間帯で観察するというユニークな方法で観察・記録(動画・静止画)と解析を行った。
LPS投与により、急性期には、毛細血管還流後のPost capillary venuleにおいてのみ、白血球・血小板・血管内皮による相互作用でこれらの複合体が形成されていくことが判明したが、同一個体の同時間帯における毛細血管レベルでは、これらの複合体形成は全く認められなかった。さらに同Post capillary venuleにおける白血球のローリング数やローリングスピード、同血管レベルにおける血流速度や血管壁に与えるShear forceなどについても測定を行い、毛細血管レベルよりもPost capillary venuleにおいて、より早期にダイナミックな変化が発生していることが判明した。同成果は現在、論文投稿中である。
今後、NECモデルにおいてLPS投与だけでなく、低酸素暴露を二光子レーザー顕微鏡での観察中に行うことにより、腸管壁内の微小血管において、微小血栓の形成や微小循環不全の発生過程をリアルタイムに評価する予定である。またNETs形成領域に露出・放出された物質(ヒストン/HMGB1/NOなど)について特異的蛍光抗体を用いて、リアルタイムに同定し定量化を行う予定である。さらにNECにおける薬剤等の治療効果だけでなく予防効果をも、分子レベルの解析だけでなくリアルタイムなin vivo解析と合わせることで、より信頼性の高い薬剤効果判定を可能とする予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在、NECモデルとしては、LPS投与のみの観察・記録・解析を進めている状態である。ここまでの実験遂行状況はおおむね順調である。
今後は、LPS投与に、さらに低酸素暴露などの侵襲を追加することで、より臨床的な壊死性腸炎モデルに近似させていく必要があること、またそのためには動物モデルをGFPマウスからGFPラット新生児へ移行していく必要があり、これらの準備を進めている段階である。

今後の研究の推進方策

今後、NECモデルにおいてLPS投与だけでなく、低酸素暴露を二光子レーザー顕微鏡での観察中に行うことにより、腸管壁内の微小血管において、微小血栓の形成や微小循環不全の発生過程をリアルタイムに評価する予定である。またNETs形成領域に露出・放出された物質(ヒストン/HMGB1/NOなど)について特異的蛍光抗体を用いて、リアルタイムに同定し定量化を行う予定である。さらにNECにおける薬剤等の治療効果だけでなく予防効果をも、分子レベルの解析だけでなくリアルタイムなin vivo解析と合わせることで、より信頼性の高い薬剤効果判定を可能とする予定である。

次年度の研究費の使用計画

これまでの実験系は、動物実験メインで遂行しており、当初の予定よりも費用が安く抑えられたため、次年度使用額が生じた。
今後、実験系の中で、NETs形成領域に露出・放出された物質(ヒストン/HMGB1/NOなど)に対する特異的蛍光抗体の購入費用に充当する予定である。

報告書

(1件)
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 敗血症モデルマウスにおける消化管微小循環とNeutrophil extracellular trapsの経時的観察と検討2013

    • 著者名/発表者名
      小池 勇樹
    • 学会等名
      第114回 日本外科学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic Pathology for Leukocyte Endothelium Platelet Formation and Neutrophil extracellular traps formation in Post-capillary Venules in Acute-phase Sepsis Model in Mice using Two-photon Laser Scanning Microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      小池 勇樹
    • 学会等名
      2013 Joint Meeting of 13th APPSPGHAN and 40th JASPGHAN
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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