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2016 年度 実績報告書

サル脊髄損傷モデルを用いた代償性神経回路再編メカニズムの解明

公募研究

研究領域行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構
研究課題/領域番号 15H01434
研究機関京都大学

研究代表者

高田 昌彦  京都大学, 霊長類研究所, 教授 (00236233)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード脊髄損傷 / 皮質脊髄路 / 機能回復 / 神経回路再編 / 霊長類
研究実績の概要

本研究では、脊髄損傷後の機能回復と神経回路再編のメカニズムを明らかにするため、解剖学的および生理学的にヒトに近縁のマカクザルを用いて、脊髄損傷後に起こる皮質脊髄路の代償性変化を同定し、運動機能回復との相関を解析することを目的としている。平成28年度は、研究実施計画に記載した(1)サル脊髄損傷モデルの作製、(2)脊髄損傷後の運動機能の解析、(3)脊髄における代償性神経回路の形成様式の解析、(4)代償性神経回路の機能回復への寄与の検証の4つを完了し、以下のとおり得られた実験データをまとめて原著論文を作成し、現在、国際誌に投稿中である。また、研究計画(5)「大脳皮質における代償性神経回路の形成様式の解析」についても、現在、脊髄損傷モデルを作製し、逆行性ニューロンラベルをおこなう準備を進めている。
(1)サル脊髄損傷モデルの作製:マカクザルを用いて、頸髄下部(C7/8レベル)において片側2/3(内側部を除く)を傷害した脊髄損傷モデルを作製した。
(2)脊髄損傷後の運動機能の解析:脊髄損傷後、自然経過に伴う運動機能の回復過程を、手指の巧緻運動能力を定量的に評価した。
(3)脊髄における代償性神経回路の形成様式の解析:運動機能の回復がみられた後、脊髄において代償性の皮質脊髄路がどのように再編しているかを明らかにするため、皮質脊髄路線維の脊髄内再分布様式を順行性神経トレーシングにより解析した。その結果、皮質脊髄路線維のうち運動ニューロンが分布する9層に分布する割合が、対照群に比べて顕著に増大していることがわかった。
(4)代償性神経回路の機能回復への寄与の検証:脊髄損傷側と反対側の一次運動野の手指領域を皮質内微小刺激によって刺激し、運動が惹起されることを確認した後、同定した領域にmuscimolを注入し、運動機能の解析をおこなった。その結果、手指運動が麻痺することが確認された。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The use of an optimized chimeric envelope glycoprotein enhances the efficiency of retrograde gene transfer of a pseudotyped lentiviral vector in the primate brain.2017

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S, Inoue K, Tsuge H, Uezono S, Nagaya K, Fijiwara M, Kato S, Kobayashi K, Takada M
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.02.007

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Propagated but Topologically Distributed Forebrain Neurons Expressing Alpha-Synuclein in Aged Macaque.2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura K,Inoue K, Kuroiwa Y, Tanaka F, Takada M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0166861

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] PET imaging-guided chemogenetic silencing reveals a critical role of the rostromedial caudate in reward evaluation in monkeys.2016

    • 著者名/発表者名
      Nagai Y, Kikuchi E, Lerchner W, Inoue K, Ji B, Eldridge MAG, Kaneko H, Kimura Y, Oh-Nishi A, Hori Y, Kato Y, Kumata K, Zhang M-R, Aoki I, Suhara T, Takada M, Higuchi M, Richmond BJ, Minamimoto T
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1038/ncomms13605

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Visuomotor signals for reaching movements in the rostro-dorsal sector of the monkey thalamic reticular nucleus.2016

    • 著者名/発表者名
      Saga Y, Nakayama Y, Inoue K, Yamagata T, Hashimoto M, Tremblay L, Takada M, Hoshi E
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1111/ejn.13421

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Using a novel PV-Cre rat model to characterize pallidonigral cells and their terminations.2016

    • 著者名/発表者名
      Oh Y-M, Karube F, Takahashi S, Kobayashi K, Takada M, Uchigashima M, Watanabe M, Nishizawa K, Kobayashi K, *Fujiyama F
    • 雑誌名

      Brain Struct Funct

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00429-016-1346-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Prevention of MPTP-induced parkinsonism by recruitment of calbindin into nigral dopamine neurons.2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Miyachi S, Nishi K, Okado H, Nagai Y, Minamimoto T, Nambu A, Takada M
    • 学会等名
      the 12th International Basal Ganglia Society Meeting ; IBAGS 2017.
    • 発表場所
      Merida、Mexico
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Protection against parkinsonism by calbindin recruitment into nigral dopamine neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      Takada M
    • 学会等名
      Mini Symposium on Non-Human Primate Biology
    • 発表場所
      Shanghai、China
    • 年月日
      2016-12-22 – 2016-12-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Use of an optimized chimeric envelope glycoprotein enhances the efficiency of retrograde gene transfer of a pseudotyped lentiviral vector in the primate brain.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara M, Tanabe S, Tsuge H, Uezono S, Nagaya K, Sugawara M, Kato S, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      Sun Diego、USA
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Prominent phase-amplitude cross-frequency coupling between alpha and gamma oscillations underlies motor-tic encoding in cerebro-basal ganglia-cerebellar networks.2016

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya T, Nagai Y, Suhara T, Minamimoto T, Takada M, Matsumoto M, Isoda M, K.W.McCairn
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      Sun Diego、USA
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Multisynaptic projections from the basal nucleus of the amygdala to the ventral premotor cortex in macaque monkeys.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishida H, Inoue K, Takada M, Hoshi E
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      Sun Diego、USA
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Nigrostriatal signal inhibits saccadic eye movement during countermanding task in monkeys.2016

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara T, Takada M, Matsumoto M
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      Sun Diego、USA
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-12
    • 国際学会
  • [学会発表] αシヌクレイン過剰発現によるパーキンソン病霊長類モデルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      高田昌彦
    • 学会等名
      第2回α-Synuclein研究会
    • 発表場所
      大阪万博公園 迎賓館(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2016-07-25 – 2016-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparison of efficiency of retrograde gene transfer between lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E and FuG-B2 glycoprotein in primate brains: Cortical input system.2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuge H, Uezono S, Tanabe S, Fujiwara M, Nagaya K, Sugawara M, Miwa M, Konoike N, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-22 – 2016-07-22
  • [学会発表] Comparison of the efficiency of retrograde gene transfer between lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E and FuG-B2 glycoprotein in primate brains: Striatal input system.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S, Uezono S, Tsuge H, Fujiwara M, Nagaya K, Sugawara M, Miwa M, Konoike N, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K,
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-22 – 2016-07-22
  • [学会発表] Use of an optimized chimeric envelope glycoprotein for enhancement of the efficiency of retrograde gene transfer of a pseudotyped lentiviral vector in the primate brain.2016

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Tanabe S, Tsuge H, Ueno T, Nagaya K, Fujiwara M, Sugawara M, Kato S, Kobayashi K, Takada M
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-22 – 2016-07-22
  • [学会発表] In vivo electrophysiological evaluation of chanelrhodopsin-2-expressed dorsal root ganglion neurons in adults rats.2016

    • 著者名/発表者名
      Seki K, S Wupuer, Umeda T, Inoue K, Kudo M, Takada M
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-22 – 2016-07-22
  • [学会発表] Differential adeno-associated virus mediated gene transfer to dorsal root ganglion neurons with different size in common marmosets.2016

    • 著者名/発表者名
      Kudo M, S Wupuer, Inoue K, Takada M, Seki K
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-22 – 2016-07-22
  • [学会発表] Motivation center in the ventral midbrain directly activates the descending motor pathways via the primary motor cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki M, Inoue K, Nakagawa H, Takada M, Isa T, Nishimura Y
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-21 – 2016-07-21
  • [学会発表] Origin of multisynaptic projections from the amygdala to the forelimb region of the ventral premotor cortex in macaque monkeys.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishida M, Inoue K, Takada M, Hoshi E
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-21 – 2016-07-21
  • [学会発表] Investigations of spontaneously naturally emerging parkinsonism-cerebellar syndromein an aged Japanese macaque (Macaca fuscata yakui): a potential analogue of multiplesystem atrophy.2016

    • 著者名/発表者名
      K.W. McCairn, Ninomiya T, Nagai Y, Go Y, Inoue K, Kimura K, Matsumoto M, Minamimoto M, Isoda M, Takada M
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-21 – 2016-07-21
  • [図書] Gene Therapy for Neurological Disorders: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology, vol 1382 (Manfredsson FP, ed)2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, Kato S, Inoue K, Takada M, Kobayashi K
    • 総ページ数
      493(175-186)
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 京都大学霊長類研究所 統合脳システム分野 ホームページ

    • URL

      http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/systems_neuroscience/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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