二分脊椎異常回路の二光子顕微鏡による立体的解析

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08945
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 松田 正司 愛媛大学, 医学部, 研究員 (40173843)
• 研究分担者: カーン モハメドシャキル 愛媛大学, 医学系研究科, 助教(特定教員) (70746867) ; 鍋加 浩明 愛媛大学, 医学系研究科, 准教授 (60581098)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 二分脊椎 / 鶏 / 二光子顕微鏡 / 脊髄 / 神経回路 / プロサポシン / 神経栄養因子 / 出生前治療

研究実績の概要

二分脊椎症は運動、排尿障害、下肢の変形等が起こる整形外科、脳神経外科、小児科等の領域で重要な疾患である。申請者らは、手術により脊髄を再開裂し、二分脊椎ヒヨコモデルを世界で初めて作成することに成功し、小型神経減少、運動神経発生遅延、感覚神経走行異常を報告した(Mominoki ら2006)。しかし二分脊椎における脊髄内神経回路障害に関しては、解析が充分では無い。特に、ヒトにおいて、出産時にある程度残った運動機能が、出産後に急激に悪化することが臨床上重要であり、妊娠後期(出産の直前)に開裂部位を外科的に閉鎖する手術が多く試みられた(Meuliら1995,96)。しかし、病態はあまり改善しないことが明らかになってきており、出産時にはすでに脊髄内の神経回路に不可逆的な変化が起きていることが示唆された(Hiroseら 2001, Sivaら2004)。申請者は本モデルを用い本研究費の研究目的である神経障害と異常神経回路について解析し、出産後の運動機能の悪化と神経回路の異常が強く関連することを発見し、論文発表した。さらに今回、申請者は、本モデルを用いて二光子顕微鏡の専門家とニワトリ脊髄の感覚神経線維の観察にも成功した。本研究では二光子顕微鏡を用いて、二分脊椎における異常な神経回路を立体的に解析し、本疾患の神経病態に関する論文を投稿中である。本方法の成功により立体観察が容易になったので、同時に行っている二分脊椎のプロサポシン由来合成ペプチド(PS18)による治療効果に関しても二光子顕微鏡を駆使して、PS18が二分脊椎開裂部分の組織再生を促し治癒に繋がることを明らかにした。加えて、プロサポシンが組織再生を促すことから、プロサポシン受容体の発現を解析し、さらにその治癒機構の解明に向けて研究を続けている。

研究成果

• [雑誌論文] Ivermectin treatment may improve the prognosis of patients with COVID-19. (2021)
  • 著者名/発表者名: Khan MSI, Khan MSI (CA), Debnath CR, Nath PN, Mahtab MA, Nabeka H, Matsuda S, Akbar SMF
  • 雑誌名: Archivos de Bronconeumologia 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.arbres.2020.08.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Prosaposin in the rat oviductal epithelial cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Shimokawa T, Nabeka H, Khan MSI, Yamamiya K, Doihara T, Kobayashi N, Wakisaka H, Matsuda S.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1007/s00441-020-03339-x
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Prosaposin and its receptors, GRP37 and GPR37L1, increase in the facial nucleus after facial nerve transection. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kunihiro J. Nabeka H, Wakisaka H, Unuma K, Khan MSI , Shimokawa T Islam F, Doihara T,Yamamiya K,Saito S,Hamada F, Matsuda S.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0241315
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Expression of the G protein-coupled receptors GPR37 and GPR37L1 in the mouse digestive system. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sarkar S, Homma T, Onouchi S, Shimizu Y, Shiina T, Nabeka H, Matsuda S, Saito S.
  • 雑誌名: J Veter Med Sci 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reply to “Ivermectin Treatment May Improve the Prognosis of Patients with COVID-19” (2021)
  • 著者名/発表者名: Khan MSI, Khan MSI, Debnath CR, Nath PN, Mahtab MA, Nabeka H, Matsuda S
  • 雑誌名: Archivos de Bronconeumologia 巻: 56 ページ: 828-830
  • DOI: 10.1016/j.arbres.2020.08.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 16) Postmortem interval estimation by evaluating saposin D levels and morphological alterations in hippocampal neurons. (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakabayashi Y, Nabeka H, Kuwahara N, Matsuda S, Asano M.
  • 雑誌名: Albanian J Med Health Sci. 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prosaposin and its Receptors, GRP37 and GPR37L1, Protects Neurons Against In Vivo Neuropathological Disorders (2021)
  • 著者名/発表者名: NabekaH, Gao HL, Li X, Li C, Wakisaka H, Kunihiro J, Unuma K, Taniguchi M, Nakabayashi Y, Khan MSI, Shimokawa T, Islam F, Saito S, Hamada F, Kobayashi N, Matsuda S.
  • 雑誌名: Online Journal of Neurology and Brain Disorders. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.32474/OJNBD.2020.05.000202
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Suppression of GABAergic transmission in the spinal dorsal horn induces pain-related behavior in a chicken model of spina bifida. (2020)
  • 著者名/発表者名: Khan MSI, Nabeka H, Islam F, Shimokawa T, Saito S, Tachibana T, Matsuda S.
  • 雑誌名: Folia Neuropathol 巻: 58 ページ: 151-165
  • DOI: 10.5114/fn.2020.96800
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Age- and sex-associated changes in prosaposin and its receptors in the lacrimal glands of rats. (2020)
  • 著者名/発表者名: Islam F, Khan MSI(CA), Nabeka H, Saito S, Shimokawa T, Yamamiya K, Matsuda S.
  • 雑誌名: Histol Histopathol 巻: 35 ページ: 69-81
  • DOI: 10.14670/HH-18-137
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Risk of congenital birth defects during COVID-19 pandemic: draw attention to the physicians and policymakers. (2020)
  • 著者名/発表者名: Khan MSI, Nabeka H, Akbar SMF, Al-Mahtab M, Shimokawa T, Islam F, Matsuda S.
  • 雑誌名: J Global Health 巻: 10 ページ: 020378
  • DOI: 10.7189/jogh.10.020378
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Prosaposin derived 18-mer peptide enables in ovo regeneration of neuroal tube defects. (2020)
  • 著者名/発表者名: Md. Sakirul Islam Khan, Hiroaki Nabeka, Farzana Islam, Tetsuya Shimokawa, Kimiko Yamamiya, Takuya Doihara,Seiji Matsuda
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Systemic injection of neurotoxin alters prosaposin level in the salivary system of rats (2020)
  • 著者名/発表者名: Islam F, Khan MSI, Nabeka H, Shimokawa T, Yamamiya K, Doihara T, Matsuda S
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 手術的二分脊椎モデルにおける脊髄運動神経細胞及び介在神経細胞の変化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中村優花、Khan MSI、鍋加浩明、下川哲哉、土居原拓也、山宮公子、松田正司
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 精子形成におけるプロサポシンの役割 (2020)
  • 著者名/発表者名: 山宮公子、鍋加浩明、下川哲哉、Khan MSI、小林直人、松田正司
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 脳、胸部臓器の死後変化に関する研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 灘野愛唯、鍋加浩明、中林ゆき、Khan MSI、下川哲哉、土居原拓也、山宮公子、松田正司
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会