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2021 年度 実績報告書

薬理的ニューロモジュレーションを伴う運動療法が脳卒中後の中枢神経系に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 19J23508
研究機関北海道大学

研究代表者

井上 貴博  北海道大学, 大学院保健科学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワード脳卒中 / 脳出血 / 運動 / リハビリテーション / 機能回復 / 神経栄養因子 / GABA
研究実績の概要

昨年度までに、内包損傷を伴う脳出血モデル動物を対象とした介入実験は完了しており、行動評価の結果から、α5GABA受容体の特異的阻害薬(L-655,708)とトレッドミルによる走行運動は、それぞれ単独での機能回復効果は限定的であるものの、各介入を併用することにより脳出血後の運動機能回復が効果的に促進する所見が得られていた。本年度は、これらの個体から採取した脳・脊髄サンプルの解析を進め、併用介入群の機能回復に寄与した可塑性修飾について検証を行った。
生化学的解析による蛋白発現定量の結果、いずれの介入も脊髄における神経栄養因子(BDNF)の発現を増強する所見が認められた。また、L-655,708投与は同領域において軸索発芽マーカー(GAP-43)の発現を増強しており、さらに、L-655,708投与と運動介入を併用した群においては, シナプスマーカー(Synaptophysin)と成長阻害因子(Nogo-A)の発現増強も認められた。また、併用介入群の脊髄では、 BDNFの高親和受容体(TrkB)やGAP-43、Synaptophysinの遺伝子発現も増強していることが明らかとなった。このことから、併用介入群の効果的な機能回復には、脳内の可塑性修飾のみならず病巣から離れた脊髄における軸索発芽やシナプス形成、さらには成長阻害因子による神経回路の安定化などが関与していることが示唆された。
これら一連の所見は、GABA受容体の特定のサブユニットを標的とする薬理的神経制御が、中枢神経系の幅広い領域で可塑性修飾をもたらすことに加え、リハビリテーションと併用することで脊髄領域での可塑性が強化され、脳卒中後の機能回復に有益に寄与する可能性を示している。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Combined treatment with exercise and α5GABAAR inhibitor promotes motor function recovery after intracerebral hemorrhage2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Inoue, Yasuyuki Takamatsu, Taichi Nishio, Kiho Soma, Misato Okamura, Harukazu Tohyama, Hiroshi Maejima
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 766 ページ: 136344

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.136344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ipsilateral BDNF mRNA expression in the motor cortex positively correlates with motor function of the affected forelimb after intracerebral hemorrhage2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Inoue, Yasuyuki Takamatsu, Misato Okamura, Hiroshi Maejima
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1767 ページ: 147536

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2021.147536

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific inhibition of α5 subunit-containing GABAA receptors enhances locomotor activity and neuronal activity in the motor cortex2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Inoue, Yasuyuki Takamatsu, Misato Okamura, Hiroki Mani, Naoya Hasegawa, Hiroshi Maejima
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 42(3) ページ: 103-108

    • DOI

      10.2220/biomedres.42.103

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Treadmill exercise concurrent with pharmacological inhibition of alpha5-GABAA receptor improves motor function and enhances spinal cord plasticity after intracerebral hemorrhage in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Inoue, Yasuyuki Takamatsu, Taichi Nishio, Kiho Soma, Misato Okamura, Harukazu Tohyama, Hiroshi Maejima
    • 学会等名
      Neuroscience 2021 (The Society for Neuroscience 50th Annual Meeting)
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動介入とα5GABA受容体阻害薬の投与が脳出血モデルラットの機能回復に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      井上 貴博, 高松 泰行, 西尾 太一, 相馬 希帆, 岡村 未里, 遠山 晴一, 前島 洋
    • 学会等名
      第26回 日本基礎理学療法学会学術大会
  • [学会発表] 運動とα5GABA受容体阻害薬の併用は脳出血後の脊髄TrkB遺伝子発現を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      井上 貴博, 高松 泰行, 西尾 太一, 前島 洋
    • 学会等名
      第19回 コ・メディカル形態機能学会学術集会
  • [学会発表] Temporal changes in GFAP gene expression in the motor cortex after intracerebral hemorrhage2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Inoue, Hana Takamura, Taichi Nishio, Kiho Soma, Yasuyuki Takamatsu, Hiroshi Maejima
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society

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公開日: 2022-12-28  

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