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2020 年度 実績報告書

エピジェネティクス制御に基づく新たな脳卒中運動療法の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18K19720
研究機関北海道大学

研究代表者

前島 洋  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60314746)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワードリハビリテーション / 脳卒中 / エピジェネティクス / 運動療法
研究実績の概要

ヒストンアセチル化は脳卒中の機能回復に重要な脳内物質の発現を促し、運動療法効果を促進することが期待される。本年度は脳出血片麻痺モデルラットを対象にヒストンアセチル化を促進するヒストン脱アセチル化(HDAC)阻害剤であるsodium butyrate (NaB)とトレッドミル運動の併用が運動機能、認知機能に関する行動評価と脳におけるHDAC活性、ヒストンアセチル化に与え効果について検証した。SHAM術のみを行うSHAM群に加え、脳出血術を施した片麻痺モデルラットをNaB投与・トレッドミル運動の有無による2要因により4群に分け、合計5群を対象に4週間の介入を行った。同側大脳皮質運動野におけるHDAC活性、ヒストンH3アセチル化レベルへの脳卒中および介入効果は認められなかった。一方、脳卒中によりヒストンH4アセチル化レベルは特異的に減少が生じたが、脳卒中後の運動によりアセチル化増強傾向が認められ、更に、NaB投与によりSHAM群と同レベルまでの有意なアセチル化増強が確認された。一方、同側海馬において、脳卒中による有意なHDAC活性の増強が生じたが、NaB投与により脳出血後のHDAC活性増強に対する有意な抑制が認められた。また、object location testを代表する認知機能評価においても脳卒中による認知機能低下とNaB投与による認知機能改善が認められた。以上より、損傷同側の複数の脳領域において脳卒中に伴う脳内遺伝子発現減少を導くエピジェネティクス修飾に対してHDAC阻害は抑制的に働き、機能回復に対して可塑性に富んだ脳内環境を惹起するコンディショニングとして、その有効性を示唆する所見を得た。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Effects of exercise ans pharmacological inhibition of histone deacetylases (HDACs) on epigenetic regulations and gene expressions crucial for neuronal plasticity in the motor cortex.2021

    • 著者名/発表者名
      Maejima H., Kitahara M., Takamatsu Y., Mani H., Inoue T.
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1751 ページ: 147191

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2020.147191

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exercise and pharmacological inhibition of histone deacetylase improves cognitive function accompanied by an increase of gene expressions crucial for neuronal plasticity in the hippocampus2021

    • 著者名/発表者名
      Kitahara M., Inoue T., Mani H., Takamatsu Y., Ikegami R., Tohyama H., Maejima H.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 749 ページ: 135749

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.135749

    • 査読あり
  • [学会発表] Exercise and pharmacological inhibition of histone deacetylase improves cognitive function in normal mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ikegami R., Kitahara M., Inoue T., Mani H., Takamatsu Y., Tohyama H., Maejima H.
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • [学会発表] 脳出血モデルラットに対するトレッドミル走行が認知機能に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      岡村未里, 井上貴博, 萬井太規, 高松泰行, 前島 洋
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会

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公開日: 2021-12-27  

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