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2016 年度 実施状況報告書

小脳変性マウスにリハ運動とD型アミノ酸投与で抗運動失調効果を示す機序の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K12941
研究機関藤田保健衛生大学

研究代表者

別府 英博 (別府秀彦)  藤田保健衛生大学, 藤田記念七栗研究所, 准教授 (30142582)

研究分担者 新里 昌功  藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 准教授 (80148288)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード小脳変性 / B6-wob/tマウス / プルキンエ細胞 / 脳栄養 / D型アミノ酸 / D-セリン / 強制運動 / 環境エンリッチ飼育
研究実績の概要

当該研究の目的は、小脳変性マウス小脳内のD型アミノ酸濃度を高める脳栄養介入と、我々が開発した強制運動装置および環境エンリッチメント飼育で運動訓練の介入を行い、運動失調の改善を目指す研究である。                        小脳変性症は、運動失調を呈し、小脳プルキンエ細胞とつながる経路に変性病変をもつ神経変性疾患である。申請者は、これに類似する自然発症の小脳変性マウスB6-wob/tを管理・維持している。先行研究報告において、小脳薬剤変性マウスや遺伝子改変マウスを用いD型セリン静脈投与による抗運動失調効果(西川ら)、D型セリンの小脳アストロサイトおよびシナプスでの役割(柚崎ら)が報告されている。我々はこれらの先行研究を参考に、小脳変性マウスB6-wob/tマウスに応用し運動失調の改善につながるかを明らかにすることとした。                                   本年度までの研究は、当該マウスにD型セリン粉末を0.5%から3%に溶解した飲料水を、自由摂取させた。その時の平均飲水量は3.7mL/日/匹であった。一方D型セリン飲水中に、回転ホイールを用いて強制歩行訓練を負荷させた。対照群は飲料水のみとした。強制歩行訓練は、50分の負荷後10分間の休息を設け連続3回行った。その1か月ごとに1,2回協調運動能力をRota-rod試験で評価し、3か月間まで行った。その結果、D型セリン摂取群は訓練開始前、非摂取群に対し、ロッド上の歩行時間が有意に高かった。よって運動能力の向上が見られた。一方、休薬期間では能力が低下し再投与で改善した。以上の結果から当該マウスにおいてD型セリン摂取・歩行訓練介入は、運動失調の改善が示唆された。

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

研究対象実験動物であるB6-wob/tマウスの繁殖および週齢のグループ層別に、多少時間をかけてしまった。しかし研究1を行う週齢や匹数が整い、試験を予定通り進めることができた。

今後の研究の推進方策

D型セリンは脳細胞、神経細胞の栄養因子との概念から、脳栄養介入と運動介入の併用で抗運動失調効果を検討する。試験は運動とD型セリン介入と単独介入における比較、小脳プルキンエ細胞および小脳アストロサイト、大脳細胞への影響を形態学的に観察する。
神経変性の軽減が観察される場合、神経変性症に対する運動失調の改善、神経細胞の変性軽減のメカニズムの解析に研究を進めたい。

次年度使用額が生じた理由

当該研究関連において、次年度の実験計画に遺伝子解析を予定している。これまで遺伝子解析の試験は、他の科研費経費(基盤研究B)から捻出いていたが、研究最終年度の爲、来年度は本研究経費から一部充てることとしました。
当該研究成果が予定どおりの結果に近づいた場合、B6-wob/tマウスの運動失調原因の遺伝子の欠失の有無がその重要な証明となるので、運動失調を発症する原因遺伝子の解析を並行して進めたい。

次年度使用額の使用計画

遺伝子解析はすでに進めているので、この原因遺伝子をノックアウトするかトランスジェニック導入を行いレスキュを行う予定である。
来年度経費予算と繰り越し経費で150万円をレスキュー試験に充てる予定です。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reliability of stiffness measurement device during passive isokinetic spastic wrist movements of healthy subjects and hemiplegics2017

    • 著者名/発表者名
      Abbas Orand,Hiroyuki Miyasaka,Kotaro Takeda,Genichi Tanino,Takeshi Chihara, Hidehiko Beppu,Shigeru Sonoda
    • 雑誌名

      Biocybernetics and Biomedical Engineering

      巻: 37 ページ: 114-123

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improvement of trunk tremor by forced gait training in cerebellar ataxic Wob/t mice2017

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Beppu, Kotaro Takeda, Yutaka Tomita, Abbas Orand, Kenmei Mizutani, Ikuko Tamai, Naoki Takayanagi, Hisahide Takahashi, Shigeru Sonoda
    • 雑誌名

      Structure and Function

      巻: 15 ページ: 62-70

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 小脳変性マウスへのD型セリンおよび強制歩行訓練の単独・併用介入が運動失調改善を示す機序の検討2017

    • 著者名/発表者名
      別府秀彦、新里昌功、千原猛 、水谷謙明、玉井育子、稲垣秀人、園田茂、高橋久英
    • 学会等名
      第27回生物試料分析科学会
    • 発表場所
      新潟・朱鷺メッセ
    • 年月日
      2017-02-11 – 2017-02-13
  • [学会発表] 小脳変性マウスへのD型セリン投与および強制歩行訓練による 運動失調改善の検討とその機序2016

    • 著者名/発表者名
      別府秀彦、千原猛、水谷謙明、新里昌功、玉井育子、高橋久英、園田茂
    • 学会等名
      第14 回日本機能性食品医用学会
    • 発表場所
      東京・順天堂大学・お茶の水キャンパス
    • 年月日
      2016-12-10 – 2016-12-11
  • [学会発表] 小脳変性マウスへのD型セリン投与および強制歩行訓練による 運動失調改善の検討とその機序2016

    • 著者名/発表者名
      別府秀彦、新里昌功、水谷謙明、千原猛、稲垣秀人、園田茂
    • 学会等名
      第48回藤田学園医学会
    • 発表場所
      豊明・藤田保健衛生大学
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-07
  • [学会発表] 小脳変性マウス(wob/t)のD型Serine経口投与および強制歩行訓練がRota-rod試験に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      別府秀彦、新里昌功、水谷謙明、玉井育子、千原猛、園田茂、高橋久英
    • 学会等名
      第15回コ・メディカル形態機能学会
    • 発表場所
      京都・京都大学医学部・芝蘭会館
    • 年月日
      2016-09-12
  • [学会発表] D型セリン投与および運動介入による小脳失調マウスの抗運動失調効果2016

    • 著者名/発表者名
      別府秀彦、水谷謙明、千原猛、玉井育子、園田茂
    • 学会等名
      第7回日本ニューロリハビリテーション学会
    • 発表場所
      神戸・神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-21
  • [備考] 藤田記念七栗研究所

    • URL

      http://www.fujita-hu.ac.jp/FMIP/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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