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2020 年度 実績報告書

予防的運動介入がグリア細胞分極や神経生存と行動学的評価に与える影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20J14080
研究機関鹿児島大学

研究代表者

中西 和毅  鹿児島大学, 保健学研究科 保健学専攻 神経運動障害基礎学分野, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
キーワード認知機能 / リハビリテーション / 予防的運動介入 / 障害性グリア細胞
研究実績の概要

当該年度、加齢による行動学的評価・脳内環境の変化と、認知機能低下に対する予防的運動介入による行動学的変化と脳内作用機序を明らかにした。
老化促進マウスSAMP8を用い、経時的に運動機能(Rota-Rod耐久試験)、自発的活動性(open field試験)、認知機能(新奇物体認識試験)を評価し、組織学的に活性化アストロサイトのマーカーGFAP、活性化ミクログリアのマーカーIba-1、神経細胞のマーカーNeuNを調べた。SAMP8は9ヶ月齢で運動機能、自発的活動性、認知機能低下が明らかとなった。また、GFAP、Iba-1の発現増加と、NeuN陽性神経細胞数の減少が観察された。
上記の結果をもとに、SAMP8を無作為に運動群、非運動群に分け、7か月齢より予防的に運動介入を行った。SAM系のコントロールとして非運動群SAMR1を用いた。運動介入としてRota-Rod運動(25rpm/min、15分/日、5回/週)を10週間行った。また、上記と同様の行動学的評価とGFAP、Iba-1、NeuN、脳由来神経栄養因子(BDNF)、障害性アストロサイトアストロサイトのマーカー(C3)、保護性ミクログリアのマーカー(arginase-1)、炎症性サイトカイン(TNF-α)、一酸化窒素合成酵素(iNOS,nNOS,p-eNOS)を免疫組織化学染色とwestern blottingを行った。
運動により行動学的評価の低下が抑制された。免疫組織化学染色の結果、運動はGFAP,Iba-1発現を有意に抑制した。また、BDNFとNeuN陽性神経細胞数減少を有意に抑制した、western blottingの結果、運動はTNF-α、iNOS、nNOS、C3発現を有意に減少した。
これらの結果より予防的運動介入はグリア細胞の分極により、酸化ストレス、神経炎症の抑制に関与していることが示唆された。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

計画通り研究計画が進行しており、研究成果を国内、国外に発表している。

今後の研究の推進方策

申請書の予定通り、運動がグリア細胞に与える影響をより詳細に検討する。また、運動介入のタイミングや運動期間が行動学的評価と脳内作用機序に違いを与えるのか検討していく。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Effect of low-intensity motor balance and coordination exercise on cognitive functions, hippocampal Aβ deposition, neuronal loss, neuroinflammation, and oxidative stress in a mouse model of Alzheimer's disease2021

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Kazuki、Sakakima Harutoshi、Norimatsu Kosuke、Otsuka Shotaro、Takada Seiya、Tani Akira、Kikuchi Kiyoshi
    • 雑誌名

      Experimental Neurology

      巻: 337 ページ: 113590~113590

    • DOI

      10.1016/j.expneurol.2020.113590

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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