プラズマの中枢神経組織への作用の解明

• 研究領域: プラズマ医療科学の創成
• 研究課題/領域番号: 25108515
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 片岡 洋祐 独立行政法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, チームリーダー (40291033)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: プラズマ / 中枢神経 / 細胞増殖 / 神経伝達 / 脳血流 / 大気圧プラズマ / 光酸化 / ラジカル

研究実績の概要

プラズマは光・荷電粒子・ラジカル等からなり、その医療応用においてはさまざまな可能性が示唆されているものの、確立された理論に基づく医療技術あるいは装置は未だ確立されていない。特に、中枢神経組織へのプラズマの作用についてはほとんど研究が進められておらず、その作用や医療応用の可能性すら議論できる状況にない。そこで、ラット大脳皮質を対象に大気圧プラズマ照射がどのような作用を有するかについて、光組織酸化反応との相違点から明らかにしてきた。具体的には、光組織酸化の場合、一過性のシナプス伝達抑制が引き起こされるが、プラズマ照射ではそういった神経伝達への影響は小さかった。また、強い光組織酸化反応では周辺細胞の脱分極現象が引き金となって片側大脳皮質にSpreading depressionが発生し、グリア前駆細胞やミクログリアが一斉に増殖を開始する一方、プラズマ照射ではSpreading depressionを発生させることなく多数の増殖細胞を出現させることを発見した。こうしたプラズマによる細胞増殖の誘導と組織再生との関係について分子メカニズムを解明し、さらに、再生誘導に最適なプラズマ照射条件を見出した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Fatigue-like behavior following peripheral viral infection is likely triggered by neuroinflammation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamato, M. and Kataoka, Y.
  • 雑誌名: Neural Regen. Res. 巻: 10 号: 2 ページ: 203-204
  • DOI: 10.4103/1673-5374.152369
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Potential biomarkers of fatigue identified by plasma metabolome analysis in rats. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kume, S., Yamato, M., Tamura, Y., Jin, G., Nakano, M., Miyashige, Y., Eguchi, A., Ogata, Y., Goda, N., Iwai, K., Yamano, E., Watanabe, Y., Soga, T., and Kataoka, Y.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10(3) 号: 3 ページ: e0120106-e0120106
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0120106
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A voxel-based analysis of brain activity in high-order trigeminal pathway in the rat induced by cortical spreading depression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Cui, Y., Toyoda, H., Sako, T., Onoe, K., Hayashinaka, E., Wada, Y., Yokoyama, C., Onoe, H., Kataoka, Y., and Watanabe, Y.
  • 雑誌名: NeuroImage 巻: 108 ページ: 17-22
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2014.12.047
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of cortical spreading depression in the pathophysiology of migraine. (2014)
  • 著者名/発表者名: Cui, Y., Kataoka, Y., and Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Neurosci. Bull. 巻: 30 号: 5 ページ: 812-822
  • DOI: 10.1007/s12264-014-1471-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuroinflammation in patients with chronic fatigue syndrome/myalgic encephalomyelitis: a 11C-(R)-PK11195 positron emission tomography study (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakatomi Y, Mizuno K, Ishii A, Wada Y, Tanaka M, Tazawa S, Onoe K, Fukuda S,
  • 雑誌名: The Journal of Nuclear Medicine 巻: 55 号: 6 ページ: 945-950
  • DOI: 10.2967/jnumed.113.131045
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Brain interleukin-1beta and the intrinsic receptor antagonist control peripheral toll-like receptor 3-mediated suppression of spontaneous activity in rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamato, M., Tamura, Y., Eguchi, A., Watanabe, Y., and Kataoka, Y.,
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 3 ページ: e90950-e90950
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0090950
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] メタボローム解析による疲労病態研究と慢性疲労症候群診断バイオマーカーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋祐、久米慧嗣
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 249 （４） ページ: 299-303
• [雑誌論文] 生体への近赤外レーザ光照射と抗炎症効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋祐、大和正典、金田明
  • 雑誌名: 光アライアンス 巻: ２５（４） ページ: 13-17
• [雑誌論文] Neuroinflammation in animal models of fatigue. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kataoka, Y., Yamato, M., Miyashige, Y., Tamura, Y., and Cui, Y.
  • 雑誌名: Adv. Neuroimmune Biol. 巻: 4 号: 4 ページ: 237-244
  • DOI: 10.3233/nib-130073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chronic degeneration of dorsal raphe serotonergic neurons modulates cortical spreading depression : A possible pathophysiology of migraine (2013)
  • 著者名/発表者名: Cui, Y.L., Li, Q.H., Yamada, H., Watanabe, Y., Kataoka, Y
  • 雑誌名: J Neurosci Res 巻: 91 号: 6 ページ: 737-744
  • DOI: 10.1002/jnr.23209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-reactive level laser irradiation improves crescentic glomerulonephritis in rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamato, M., Kaneda, A., and Kataoka, Y.
  • 雑誌名: Lasers Med. Sci. 巻: 28 号: 4 ページ: 1189-1196
  • DOI: 10.1007/s10103-012-1229-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 原因別疲労動物モデルと分子神経病態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋祐
  • 雑誌名: 日本生物学的精神医学会誌 巻: 24 ページ: 211-217
  • NAID: 130005395520
• [学会発表] 中枢神経組織前駆細胞による局所環境制御と神経機能維持 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋祐、中野真行、大和正典、田村泰久
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会・第92回日本生理学会合同大会日
  • 発表場所: 神戸・神戸国際会議場戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] Neuroinflammation is possibly involved in prolonged suppression of rat spontaneous activity induced by monofluoroacetate, an inhibitor for TCA cycle. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamato, M., Kume, S., Jin, G., Miyashige, Y., Nakano, M., Tamura, Y., Eguchi, A., Kataoka, Y.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Ablation of NG2 glial cells induced neuronal cell death in the hippocampus through apoptotic pathway. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M., Tamura, Y., Eguchi, A., Yamato, M., Kume, S., Miyashige, Y., Kataoka, Y.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] 担癌マウスにおける腫瘍標的ペプチド付加リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素の生体内分布 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北出高志、中辻匡俊、河野正樹、井上遥、久米慧嗣、田村泰久、片岡洋祐、乾隆
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都・国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] エネルギー代謝の低下に着目した疲労動物モデルにおける脳内神経炎症の関連 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大和正典、久米慧嗣、金光華、宮繁志治、中野真行、田村泰久、江口麻美、片岡洋祐
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] NG2細胞選択的除去は脳室拡大および神経障害を誘導する (2014)
  • 著者名/発表者名: 田村泰久、中野真行、江口麻美、大和正典、久米慧嗣、宮繁志治、片岡洋祐
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] NG2グリア脱落におけるTNFα経路を介した海馬神経細胞死誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野真行、田村泰久、江口麻美、大和正典、久米慧嗣、宮繁志治、片岡洋祐
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 脳虚血障害後NG-2陽性ペリサイトは中枢神経系におけるすべての構成成分に分化する (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐久間理香、中込隆之、河原麻衣子、笠原由紀子、田口明彦、田村泰久、片岡洋祐、松山知弘
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Anti-GBM腎炎抑制のための照射パラメータ検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹田昴司、西口英司、大和正典、片岡洋祐、金田明
  • 学会等名: 第26回日本レーザー治療学会
  • 発表場所: 東京・ステーションコンファレンス万世橋
  • 年月日: 2014-06-28 – 2014-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] 近赤外低反応レベルレーザー照射による腎炎抑制効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大和正典、金田明、片岡洋祐
  • 学会等名: 第26回日本レーザー治療学会
  • 発表場所: 東京・ステーションコンファレンス万世橋
  • 年月日: 2014-06-28 – 2014-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] LLLT研究の現状と将来 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金田明、大和正典、片岡洋祐
  • 学会等名: 第26回日本レーザー治療学会
  • 発表場所: 東京・ステーションコンファレンス万世橋
  • 年月日: 2014-06-28 – 2014-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] エネルギー代謝の低下に着目した疲労動物モデルの作製と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大和正典、久米慧嗣、金光華、宮繁志治、中野真行、江口麻美、田村泰久、片岡洋祐
  • 学会等名: 第10回日本疲労学会
  • 発表場所: 大阪・コングレコンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] メタボローム解析による慢性疲労症候群診断バイオマーカーの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山野恵美、久米慧嗣、大和正典、田島世貴、福田早苗、倉恒弘彦、渡辺恭良、片岡洋祐
  • 学会等名: 第10回日本疲労学会
  • 発表場所: 大阪・コングレコンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] 質量分析法による血漿中有機酸、アミノ酸の簡便な同時定量法開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井原詠子、寺井織枝、泉川健、岡嶋孝太郎、堤靖、上田千晶、柳和則、片岡洋祐
  • 学会等名: 第10回日本疲労学会
  • 発表場所: 大阪・コングレコンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] 中枢神経炎症と疲労に関する動物モデル研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋祐、田村泰久、大和正典、久米慧嗣、中野真行
  • 学会等名: 第10回日本疲労学会
  • 発表場所: 大阪・コングレコンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] 水浸疲労負荷モデル動物の肝臓における疲労代謝回路の活性化と組織炎症 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久米慧嗣、大和正典、宮繁志治、中野真行、江口麻美、田村泰久、片岡洋祐
  • 学会等名: 第10回日本疲労学会
  • 発表場所: 大阪・コングレコンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] 毛包前駆細胞の発光イメージングを用いた毛周期モニタリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 田村泰久、江口麻美、中野真行、久米慧嗣、宮繁志治、大和正典、片岡洋祐
  • 学会等名: 第9回日本分子イメージング学会
  • 発表場所: 豊中・千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-23
• [学会発表] 遺伝子改変ラットを用いた中枢神経前駆細胞のマルチモダルイメージング技術の確立 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野真行、田村泰久、江口麻美、大和正典、久米慧嗣、宮繁志治、片岡洋祐
  • 学会等名: 第9回日本分子イメージング学会
  • 発表場所: 豊中・千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-23
• [学会発表] Regulation of various cellular functions by using low-reactive level near-infrared laser irradiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamato, M., Tamura, Y., Maki, K., Riquimaroux, H., Kataoka, Y.
  • 学会等名: AMT-BHI 2013
  • 発表場所: 群馬県前橋市前橋テルサ
• [学会発表] 神経組織への光とラジカルの作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋祐、大和正典、金田明
  • 学会等名: プラズマ医療科学の創成公開シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市名古屋大学
  • 招待講演
• [学会発表] 腎臓への近赤外低反応レベルレーザー照射による抗炎症効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋祐、大和正典、金田明
  • 学会等名: 第25回日本レーザー治療学会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市愛知県産業労働センターウインクあいち
  • 招待講演
• [学会発表] MicroPETを用いた急性および慢性疼痛モデルラットにおける疼痛認知・伝達回路の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 崔翼龍、佐古健生、豊田浩士、林中恵美、和田康弘、渡辺恭良、片岡洋祐
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 京都府京都市国立京都国際会館
• [学会発表] 疲労病態と脳内サイトカイン (2013)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋祐、大和正典
  • 学会等名: 第9回日本疲労学会
  • 発表場所: 秋田県秋田市秋田県総合保健センター
  • 招待講演
• [備考] 理化学研究所ライフサイエンス技術基盤研究センター細胞機能評価研究チームホームページ
  • URL: http://www.riken.jp/research/labs/clst/biofunct_dyn_img/img_funct/cell_funct_img/