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2011 年度 実績報告書

ヒト脳スライス標本を用いたてんかん病態形成機序の生理学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 22700376
研究機関新潟大学

研究代表者

北浦 弘樹  新潟大学, 脳研究所, 助教 (80401769)

キーワードてんかん / イメージング / 電気生理 / フラビン蛍光 / 大脳皮質 / 急性スライス標本
研究概要

これまでげっ歯類で行ってきた脳切片でのフラビン蛍光イメージング技術を、ヒトの脳スライス標本に応用することを試みた。手術で摘出したてんかん焦点組織を直ちに人工脳脊髄液中で保存し、スライス標本を作製してincubateを行った。同スライス標本を電気刺激したときの興奮の広がりをフラビン蛍光イメージング法により画像化して解析を行った。対象は腫瘍周辺のてんかん焦点組織で、腫瘍の組織型はGlioma:2例、海綿状血管腫:2例、DNT:1例、pylocytic astrocytoma:1例、Glioblastoma:1例、その他:3例の計10例であり、これらをてんかん群とした。てんかんを有しない患者から採取された腫瘍周辺組織3例をControl群とした。それらの興奮動態を比較検討した結果、てんかん群ではほぼ全ての症例において、層に沿って強く広がる水平性の興奮伝播がみとめられた。一方、Control群では全てにおいて、層に対して垂直に広がるコラム様の興奮伝播を認めた。てんかん群で認められた水平性の興奮伝播の様式をさらに詳細に検討した結果、それは一様に伝播していくものではなく、早い波(Early phase)と遅い波(Late phase)の2つの成分からなることが明らかとなった。さらに、これらは異なった反応特性を持っていることが明らかとなった。すなわち、Early phaseは"all or none"の刺激反応特性を持ち、V層を主体に伝播するのに対し、Late phaseは刺激反応特性がGraduallyであり、II/III層を主体として伝わっていくことが明らかとなった。また、このような水平性の興奮伝播の見られた部位では、錐体神経細胞の樹状突起の棘が喪失し、数珠上に変化するといった微小形態の変化が認められた。以上の結果から、ヒトのてんかん焦点組織興奮伝播特性の一端を明らかにすることができた。このことは、これまで全くブラックボックスであった、ヒトのてんかん焦点組織における局所神経回路網の解析に光を当てることが可能になったことを意味し、今後のてんかん研究の進展において重要な意義を持つものと思われる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal dynamics of epileptiform propagations : imaging of human brain slices2011

    • 著者名/発表者名
      Kitaura, et al
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 58 ページ: 50-59

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2011.05.046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epidermoid cyst involving the medical temporal lobe : Surgical pathologic features of the epileotogenic lesion2011

    • 著者名/発表者名
      Hiraishi, Oishi, Kitaura, et al
    • 雑誌名

      Neuropathology

    • DOI

      10.1111/j.1440-1789.2011.01243.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Baloon cells in the dentate gyrus in hippocampal sclerosis associated with non-herpetic acute limbic encephalitis2011

    • 著者名/発表者名
      Miyahara, Ryufuku, Fu, Kitaura, et al
    • 雑誌名

      Seizure

      巻: 20 ページ: 87-89

    • DOI

      10.1016/j.seizure.2010.09.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypertrophy of hippocampal end folium neurons in patients with mesial temporal lobe epilepsy2011

    • 著者名/発表者名
      Ryufuku, Toyoshima, Kitaura, et al
    • 雑誌名

      Neuropathology

    • DOI

      10.1111/j.1440-1789.2010.01191.x

    • 査読あり
  • [学会発表] Pathophysiological mechanisms undrlying hippocampal sclerosis for MTLE2011

    • 著者名/発表者名
      Kitaura H.
    • 学会等名
      Society for Neruoscience
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2011-11-14
  • [学会発表] 内側側頭葉てんかんにおける海馬硬化の病態生理学的意義2011

    • 著者名/発表者名
      北浦弘樹
    • 学会等名
      第45回日本てんかん学会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2011-10-06

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公開日: 2013-06-26  

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