| 研究課題/領域番号 |
18K08920
|
|---|
| 研究機関 | 愛媛大学 |
|---|
研究代表者 |
朱 鵬翔 愛媛大学, 医学系研究科, 助教 (40380216)
|
|---|
| 研究分担者 |
阪中 雅広 愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (60170601)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | 軽度外傷性脳損傷（MTBI) / 神経炎症 / アストロサイト / 高次脳機能障害 / インフラマソーム / ASC |
|---|
| 研究実績の概要 |
昨年度ではASCノックアウトマウスとそのWT littermateを用いて、軽度外傷性脳損傷（MTBI）後、神経炎症と高次脳機能障害の関連性を検証した。マウスの頭に一日一回、合計五回の落錘により軽度外傷性脳損傷を与えた一週間後、ELISA法で損傷した脳組織を調べた結果、WTマウスに比べて、ASCノックアウトマウスの脳内のIL-1βとTNFαの発現は有意に減少した。免疫染色でMTBI後四週目の脳組織を調べた結果、ASCノックアウトマウス脳内の活性化したアストロサイトとミクログリアの数がWTマウスにより減少した。オープンフィールドと水迷路などの行動実験で、MTBI後12週目で、WT マウスに比べて、ASCノックアウトマウスがより優れた記憶能力と安定した精神状態を示した。IL-1βとTNFαなどの炎症性サイトカインの発現は脳内グリア細胞を活性化して、脳内炎症を拡大すると考えられる。ASCがノックアウトされると、インフラマソームの活性化が抑制され、炎症性サイトカインの発現も抑制された。結果として、MTBI後ASCノックアウトマウスの脳内で神経炎症の進展が阻止され、グリア細胞の活性化が抑制された。グリア細胞、特にアストロサイトは、炎症性サイトカインにより活性化された際、損傷した神経細胞本体だけではなく、広範囲のシナプスの構造と機能に影響を与えることにより、認知能力の低下と精神状態の不安定などの高次脳機能障害が起こると予測している。これらの結果から、MTBI後の神経炎症を抑制することにより、高次脳機能障害が軽減されることを検証した。
|
| 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
今までの研究で、軽度外傷性脳損傷モデル動物を用いで、高次脳機能障害を再現し、脳内炎症性サイトカインの変化を調べた。今回の研究目標が、脳内炎症と高次脳機能障害の関連性を解明することである。昨年度、ASCノックアウトマウスを用いで、ELISAと免疫染色などの方法で、軽度外傷性脳損傷後脳内の炎症性サイトカインとグリア細胞を調べた結果、脳内炎症を抑えることにより高次脳機能障害が軽減されることが確認された。これらの結果から、外傷性脳損傷により高次脳機能障害と脳内炎症、特に自然炎症との関連性の解明を期待できると考えられる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
去年の結果を踏まえて、今年度はグリア細胞特にアストロサイトの活性化が神経細胞本体と軸索への影響を調べる事が目標とする。免疫染色により脳内GFAP発現増強の部位を特定した後、二光子励起顕微鏡を用いて、軽度外傷性脳損傷モデルマウスの脳内のアストロサイトの活動を観察する。生きたままのマウス脳内を観察することにより、活性化したアストロサイトを経時的に解析する。ASCの有無により脳内神経炎症とアストロサイトがどのように変化するのかを明らかにする予定である。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用が生じた理由：軽度外傷性脳損傷（MTBI）の症状は、時間と共に進展する。その発症機序を探るために、MTBIモデル動物を長期観察することにした。MTBIを受けた動物が３６週間飼育された。その36週間では動物餌代と動物施設使用料以外の消耗品出費がない状況が続いた。現在、免疫染色などの方法でMTBI後36週目の脳組織を解析している。要約すると、現在進行中の実験結果を見た上で抗体と試薬の購入並びに大型装置使用を考えざるを得なかったので、次年度使用分が生じた。
次年度使用額と当該年度以降分として請求した助成金を合わせた金額の使用計画：免疫染色により脳内GFAP発現増強の部位を特定した後、二光子励起顕微鏡を用いて、軽度外傷性脳損傷モデルマウスの脳内のアストロサイトの活動を観察する予定である。実験用の抗体、試薬などの消耗品購入と大型装置使用料、または学会参加と論文発表などに助成金を使用する予定である。
|
