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2019 年度 実績報告書

硫化水素ガス吸入療法による脊髄虚血後運動神経保護効果のプロテオーム解析

研究課題

研究課題/領域番号 18H02890
研究機関琉球大学

研究代表者

垣花 学  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20274897)

研究分担者 神里 興太  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10554454)
野口 信弘  琉球大学, 医学部附属病院, 助教 (80457671)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード硫化水素ガス / 遅発性脊髄運動神経障害 / プロテオーム解析 / Peroxiredoxin6
研究実績の概要

独自に開発したマウス脊髄虚血後遅発性対麻痺モデルを用い、硫化水素ガス吸入療法による神経障害抑制効果を見出したことを契機に、さらに研究を進めたところ低体温との併用により硫化水素ガス吸入による神経保護効果が消失することが明らかとなった。2019年度の申請研究では、硫化水素ガス吸入療法による神経保護効果を発揮するタンパク分子を検出すべくプロテオーム解析を用いて検討することを目的とした。イソフルラン麻酔下に気管挿管し人工呼吸にて管理した。その後、胸骨部分正中切開下に大動脈弓部をクリップにて遮断し脊髄虚血とした。マウスに5分間の脊髄虚血侵襲を与え麻酔から覚醒させた。脊髄虚血24時間後に硫化水素ガス80ppmを4時間吸入させた。C群では低体温(25度)とH群では常温(35.5~36.2度)とした。C郡では、硫化水素ガス吸入中の室温を25度とし、H群では加温装置により硫化水素ガス吸入環境を33度で維持した。6分間虚血後に24時間以内で全てのマウスが歩行可能であった(BBBスコア3点以下)。硫化水素ガス吸入2時間後にペントバルビタールによる深麻酔下に犠殺し脊髄膨大部を摘出した。摘出した脊髄をホモジナイズし遠心分離後上清を-80℃で保存した。その後、保存上清を用い二次元電気泳動を行ったところ、H群でC群と比較し11個の蛋白質が検出された(銀染色)。さらにそれらに対しプロテオーム解析を行ったところ、硫化水素関連蛋白質であるPeroxiredoxin6とmercaptopyruvate sulfurtransferaseが含まれることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2019年度の計画では、プロテオーム解析により検出した蛋白質の遺伝子発現(m-RNA)をPCRで検討することとなっていたが、PCRの条件設定に時間を要してしまい、計画通りに進まなかった。しかしながら、現時点で既に条件設定が確立し安定した検出が可能となったことから今後十分に進められる。

今後の研究の推進方策

今後は、2019年度に検出したPeroxiredoxin6とmercaptopyruvate sulfurtransferase(MST)の遺伝子(m-RNA)発現をPCRで検討し、さらに蛋白質定量をウェスタンブロット法にて検討する。また、上記2つの蛋白質の脊髄内における局在を検討する目的で蛍光免疫染色を行う。

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公開日: 2021-01-27  

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