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2022 年度 実施状況報告書

再生医療とリハビリテーションの融合によるニッチとセルラーのリハビリテーション開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K19709
研究機関京都大学

研究代表者

黒木 裕士  京都大学, 医学研究科, 教授 (20170110)

研究分担者 谷間 桃子 (長井)  京都大学, 医学研究科, 助教 (50755676)
伊藤 明良  京都大学, 医学研究科, 助教 (50762134)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワードリハビリテーション / 末梢神経 / 再生医療 / 神経導管 / 超音波療法
研究実績の概要

生体組織に近いゼラチンメタクリレートで作成した人工神経導管では培養3日後までは細胞生存率が減少し50%程度となるが、その後は回復傾向が認められることを確認した。ただ生存率は高くないことから、別方法を検討した結果、ゼラチンメタクリレートと同様に細胞生存率が悪いことから、神経導管を作成せずに、現状最も治療成績の良好な自家神経移植術後における超音波刺激の神経再生促進効果を検討する計画に修正・変更した。
具体的には、坐骨神経を5 mm切除し、近位と遠位を反転させて再縫合したモデルである自家神経移植術モデルラットに対し、移植術翌日から1週間または4週間の超音波治療または疑似治療を実施し、損傷2週、4週、8週後にToe-spreading testと三次元動作解析システムを用いた歩行解析を実施した。また、末梢神経再生に重要な役割を担っているとされるマクロファージについて、炎症性マクロファージと抗炎症性マクロファージの増減とその割合を解析した。
この自家神経移植術モデルラットに対し、新たに磁気刺激を加えて神経再生促進効果があるかについても検討する計画を追加した。

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

人工神経導管作成において細胞生存率が悪いことから研究計画を一部修正し、神経導管を作成せずに、現状最も治療成績の良好な自家神経移植術後における超音波刺激の神経再生促進効果を検討する研究に取組んでいるが、すでに成果が得られて論文発表できた。また新たに磁気刺激による神経再生効果を検討する計画を追加しており、研究は順調に進捗している。

今後の研究の推進方策

超音波刺激の神経再生促進効果の背景にあるメカニズムを解析するとともに、新たに加えた磁気刺激による神経再生効果検討の研究を推進する計画である。

次年度使用額が生じた理由

ゼラチンメタクリレートを用いた神経導管作成において、細胞生存率を向上させる方法はないか、あるいはこの生存率で移植できるのか、さらなる検討が必要であることから一昨年度の2021年度には予想以上に時間を要し、研究進捗がやや遅れた。そのため2022年度には、この神経導管を別の方法で作成するのか等も模索して決定する必要があり、この検討に時間を要して消耗品費などの「物品費」の執行が遅れたことから今回、次年度使用額が生じた。
別方法を検討した結果、ゼラチンメタクリレートと同様に細胞生存率が悪いことから、神経導管を作成せずに、現状最も治療成績の良好な自家神経移植術後における超音波刺激の神経再生促進効果を検討する計画に修正・変更した。また、新たに磁気刺激を加えて神経再生促進効果があるかについても検討する計画を追加したため、次年度に使用する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Comprehensive Understanding of Inactivity-Induced Gait Alteration in Rodents2022

    • 著者名/発表者名
      Tajino Junichi、Aoyama Tomoki、Kuroki Hiroshi、Ito Akira
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 185 ページ: e63865

    • DOI

      10.3791/63865

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound Therapy of Injury Site Modulates Gene and Protein Expressions in the Dorsal Root Ganglion in a Sciatic Nerve Crush Injury Rat Model2022

    • 著者名/発表者名
      Xu Shixuan、Ito Akira、Wang Tianshu、Kawai Hideki、Aoyama Tomoki、Kuroki Hiroshi
    • 雑誌名

      Ultrasound in Medicine & Biology

      巻: 48 ページ: 2502~2511

    • DOI

      10.1016/j.ultrasmedbio.2022.07.015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound Stimulation Inhibits Morphological Degeneration of Motor Endplates in the Denervated Skeletal Muscle of Rats2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Akira、Araya Yuki、Kawai Hideki、Kuroki Hiroshi
    • 雑誌名

      Neuroscience Insights

      巻: 17 ページ: eCollection2022

    • DOI

      10.1177/26331055221138508

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] One session of 20 N cyclic compression induces chronic knee osteoarthritis in rats: A long-term study2022

    • 著者名/発表者名
      Zhao Zixi、Ito Akira、Nakahata Akihiro、Ji Xiang、Tai Chia、Saito Motoo、Nishitani Kohei、Aoyama Tomoki、Kuroki Hiroshi
    • 雑誌名

      Osteoarthritis and Cartilage Open

      巻: 4 ページ: 100325~100325

    • DOI

      10.1016/j.ocarto.2022.100325

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ultrasound therapy for a week after injury accelerates the regeneration in a rat sciatic nerve autograft model2022

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawai, Akira Ito, Momoko Nagai-Tanima, Ryo Nakahara, Hiroshi Kuroki
    • 学会等名
      Ninth Annual International Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of gene expression after ultrasound therapy for intraarticular adhesion model in rats2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nakahara, Akira Ito, Momoko Nagai-Tanima, Hideki Kawai, Zixi Zhao, Chia Tai, Hiroshi Kuroki
    • 学会等名
      Ninth Annual International Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • 国際学会
  • [学会発表] Decelerating the process of articular cartilage degeneration in a non-invasive mechanical compression-induced rat model via intra-articular injections of allogeneic BMSCs2022

    • 著者名/発表者名
      Chia Tai, Akira Ito, Zixi Zhao, Ryo Nakahara, Hideki Kawai, Hiroshi Kuroki
    • 学会等名
      Ninth Annual International Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of ultrasound therapy on dorsal root ganglion in sciatic nerve crush injury rat model2022

    • 著者名/発表者名
      Shixuan Xu, Akira Ito, Hideki Kawai, Ryo Nakahara, Zixi Zhao, Chia Tai, Tomoki Aoyama, Hiroshi Kuroki
    • 学会等名
      Ninth Annual International Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • 国際学会
  • [学会発表] ラット膝関節の術後癒着に対する超音波照射強度と時間の影響の検証2022

    • 著者名/発表者名
      中原崚,伊藤明良,谷間桃子,河合秀紀,趙梓汐,徐仕軒,戴嘉,安孫子幸子,青山朋樹,黒木裕士
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [学会発表] 坐骨神経挫滅損傷モデルラットに対する超音波治療が脊髄後根神経節に与える影響の検討2022

    • 著者名/発表者名
      徐仕軒,伊藤明良,河合秀紀,中原崚,趙梓汐,戴嘉,青山朋樹,黒木裕士
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [学会発表] 超音波パルス刺激は脱神経筋におけるアセチルコリン受容体の形態変性を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤明良,河合秀紀,中原崚,徐仕軒,趙梓汐,戴嘉,黒木裕士
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会

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公開日: 2023-12-25  

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