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2018 年度 実施状況報告書

脳梗塞後の痙縮出現と脳幹網様体での恒常的シナプス可塑性変化の関係についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K10706
研究機関名古屋大学

研究代表者

李 佐知子  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (80599316)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード痙縮 / 恒常的シナプス可塑性 / マンガン造影MRI
研究実績の概要

本研究は以下の2点を明らかにすることを本研究の目的とした。①マウス脳梗塞後の脳幹網様体神経細胞の活動性亢進は恒常的シナプス可塑性に関連するか、恒常的シナプス可塑性に関連する分子の発現変化を検討する。②脳梗塞後の脳幹神経細胞の活動性亢進と痙縮出現は関連するか、マンガン造影MRI撮像を用い、経時的な脳幹網様体領域の神経活動変化と痙縮の出現の相関を検討することを計画した。
研究結果について、①については、恒常的シナプス可塑性の関与を確認するために、大脳皮質神経細胞を標識し、先行研究で報告されている恒常的シナプス可塑的変化に関与する分子(GluR1,2, TNF-α,Pum2,Nav1.6など)の発現変化を免疫組織染色法で半定量的解析により検討すると計画した。標識方法としては順行性トレーサーのBDAを使用し、脳梗塞モデル作成前に損傷予定領域の神経細胞に注入し標識し、脳梗塞を作成して1週間後のサンプルにおいて、GlurR1をはじめとする恒常的シナプス可塑的変化に関与する分子の発現変化を確認している。1週後のサンプルでは、標識終末とシナプスを形成するシナプス数は有意に減少し(脳梗塞群=30, sham群=42 p<0.01)、標識終末とシナプス形成するシナプスに発現するGluR1の発現面積を面積組織染色法で確認すると有意に大きい結果が確認された(脳梗塞群=25%, sham群=21% p<0.01)。今後他の分子についても、検討していく予定である。また②についてはマンガン造影MRI撮像プロトコルは確立できているが、撮像時のマウス頭部固定が不良のため撮像画像の再現性が取れない問題があり、頭部固定器を3Dプリンターを用いて作成した。またマンガンが血液脳関門に阻まれて脳内に一定濃度を届けることが難しい課題に面していたが、直接第4脳室にマンガンを投与することで解決でき、今後予定通り進めていく。

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

研究計画①について、研究結果も出始めており、概ね順調に進んでいる。研究計画②については、頭部固定器の作成や血液脳関門にマンガンが阻まれるという課題に面していたが、試行錯誤を行い、高濃度なマンガンを脳内に届けることが可能なり、良好なMRI画像が撮像でき、大きな進捗の遅れはでておらず概ね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

研究計画①については、恒常的シナプス可塑性に関連する他の分子についても同様の方法で確認をとっていく予定である。また脳幹網様体における興奮性神経細胞の神経活動をc-fosの発現変化で確認することを予定しているので、実験を行う予定である。
研究計画②については、今後脳梗塞モデルとshamモデルでの経時的な脳活動観察を実施する。また痙縮を誘発した際の脳活動も合わせて観察を行なっていく予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Role of the BDNF-TrkB pathway in KCC2 regulation and rehabilitation following neuronal injury: A mini review2019

    • 著者名/発表者名
      Lee-Hotta Sachiko、Uchiyama Yasushi、Kametaka Satoshi
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 128 ページ: 32~38

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.neuint.2019.04.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correction: Clathrin adaptor GGA1 modulates myogenesis of C2C12 myoblasts2018

    • 著者名/発表者名
      Isobe Mari、Lee Sachiko、Waguri Satoshi、Kametaka Satoshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0209441

    • DOI

      https://doi.org/10.1371/journal.pone.0209441

    • 査読あり
  • [学会発表] 脳梗塞後痙縮を発症した骨格筋の神経筋接合部における変化2018

    • 著者名/発表者名
      杉浦健司、能城裕哉、山下雄大、李佐知子
    • 学会等名
      第23回日本基礎理学療法学会学術大会

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公開日: 2019-12-27  

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