| 研究課題/領域番号 |
19KK0251
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| 研究機関 | 順天堂大学 |
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研究代表者 |
和気 秀文 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 教授 (50274957)
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| 研究分担者 |
グホ サビン 国際基督教大学, 教養学部, 准教授 (30453179)
山中 航 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 助教 (40551479)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| キーワード | ストレス / 高血圧 / 運動 / 扁桃体 / 視床下部 / 骨髄 / 炎症 / ミクログリア |
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| 研究実績の概要 |
慢性ストレスでは、骨髄由来の炎症細胞が活性化し、扁桃体中心核や視床下部室傍核に集積してミクログリアとなることが報告されている（脳・骨髄相関）。申請者らはこれらの神経核群の興奮は血圧を上昇させることを明らかにした。以上より本研究では、「慢性ストレスによる高血圧の発症は、脳・骨髄相関に起因した“扁桃体－視床下部（PVN）系の炎症”による」という仮説を立てた。本仮説を検証する一助として、2021年度はPVNに着目した実験を以下の通り実施した。Wistarラットを慢性ストレス群、慢性ストレス+自発性走運動群、および対照群の3群に分けた。慢性ストレスは拘束(1時間/日、5日/週、3週間)により課した。Tail cuff法による血圧測定、PVNおよび骨髄における炎症性因子の遺伝子発現、血液細胞 (白血球) 分画、およびPVNにおける骨髄由来性ミクログリアの数について調べた。その結果、慢性ストレスにより、血圧が上昇したが、運動介入によりその上昇が抑えられた。また慢性ストレスは骨髄の遺伝子発現変化および白血球分画の変化など、一連の炎症反応を誘導した。さらに、PVNにおける骨髄由来性ミクログリアの数が、対照群と比較して慢性ストレス群で有意に増加した。自発性走運動はこの数を減少させるとともに、PVNにおける細胞遊走因子の遺伝子発現水準を抑制した。しかし一方で、骨髄および白血球分画に対するストレス誘発性炎症反応は改善されなかった。これらの結果は、 慢性拘束ストレスは骨髄由来性ミクログリアのPVN脳実質への移動を促し、自律神経応答を介した血圧上昇を引き起こす可能性が示されたが、運動習慣はPVN遺伝子発現パターンの変化（特に化学遊走作用のある因子の発現抑制）を介して、PVNにおける炎症反応を抑制する可能性が示された。
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| 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
2021年度もCOVID-19による影響を受け渡米できず、米国で行う予定の研究が進まなかった。しかし当該年度は、外国人研究者とオンラインにて綿密な打ち合わせを行い、詳細な技術指導を受けることができたため、当初米国で行う予定だった実験の多くを本学で実施することができた。従って、総じて（３）おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで本研究では、ストレスに対する運動の効果について調べてきた。本年度より主としてストレスに対する抗生物質の効果について検証する。ラットを3-4週間拘束し（1時間／日、週5日）、慢性ストレスモデルを作製する。ストレスを負荷しない対照群、ストレス群、ストレスに加え、ミクログリアの活性を抑えるミノサイクリン投与群の3群に分け、飼育期間終了後、骨髄のRNAを抽出し炎症性因子の遺伝子発現について調べる。さらに炎症細胞（骨髄由来ミクログリアを含む）や炎症性因子等について、免疫組織化学的手法を用いて扁桃体中心核や視床下部室傍核を含む脳領域での存在の有無や発現局在について明らかにする。なお、飼育期間中の血圧はTail cuff法（一部のラットにおいてはテレメトリー法で測定する予定）により測定し、ストレス応答については血漿コルチゾールや腸内細菌叢の変化により評価する。遺伝子発現解析実験は主としてDr Gouraudが、生理機能実験と免疫染色は主として和気、山中、および大学院生が行う。また、実験動物の血液を採取しておき、米国トレド大学において、エピゲノム解析、さらにフローサイトメトリー法により白血球分画への影響についても調べる。米国での実験については山中、Gouraudおよび大学院生がDr Zubcevicの下で実施する予定である。もし本年度も引き続きCOVID-19の影響により渡米できない場合は、海外共同研究者と密に連絡を取り、オンラインで詳細な技術的指導を受け、米国で実施する予定であるエピゲノム解析やフローサイトメトリー法等について、可能な限り本学で進めていく予定である。
尚、海外共同研究者のDr Zubcevicは、2021年6月よりフロリダ大学からトレド大学へ移動した。しかし研究環境等には影響がないことを確認しているので、本研究計画の変更は行わない。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19による感染拡大の影響を受け、2021年度も渡米を断念することになった。渡米のための旅費・宿泊費と米国での研究費を使用しなかったため、次年度使用額が生じた。2021年度に米国で実施できなかった研究を次年度に計画していた研究と併せて実施する予定であるため、2021年度未使用分と次年度申請分の助成金を併せて使用する予定である。
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