2003 Fiscal Year Annual Research Report
電気刺激を用いた網膜神経節細胞の神経保護に関する研究
Project/Area Number |
03J04208
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
森本 壮 大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 神経保護 / 網膜神経節細胞 / 電気刺激 / 神経栄養因子 |
Research Abstract |
本年度実施した研究の概要 先に報告した実施計画のうち、1.経角膜電気刺激の刺激条件による網膜神経節細胞(RGC)の生存促進効果を検討し、刺激条件の最適化を行い、2.最適化した刺激条件の電気刺激を用いて、RGCの神経保護のメカニズムの解明に着手した。 研究結果 1の研究の結果。 あらかじめ両側上丘から逆行性色素を注入し、RGCを標識したラットの片眼の視神経を切断した後、さまざまな条件で電気刺激を1時間行った。この処置の7日後にラットの眼球を取り出し、網膜伸展標本を作製し、RGCの生存細胞密度を求めて最適な刺激条件を求めた。電気刺激は、20Hzの両相矩形波パルスを用いた。電流強度は、100μAで、1発の刺激のパルス幅を、0.5ms/phase、1ms/phase、3ms/phaseの3つの条件で調べた。結果、視神経切断のみでは、RGCの生存率は、健常網膜の55%にまで減少するのに対し、0.5ms/phaseの刺激では、70%、1ms/phaseの刺激では、85%に上昇し、3ms/phaseの刺激では、1ms/phaseとほぼ同じ、83%であった。また、電極をつけるだけで電気刺激を行わなかった群では、生存率は、52%と視神経切断のみとほぼ同じであった。次に、刺激時間でどのようにRGCの生存率が変化するのか検討した。結果、10分間の刺激の生存率は、60%、30分の刺激の生存率は、76%で、1時間の刺激の生存率85%よりも低かった。以上の結果から、電気刺激の最適な刺激条件を100μA、20Hz、1ms/phase、1時間であった。 2の研究の結果。 次に、1で求めた刺激条件を用いて、ラット眼を電気刺激し、電気刺激後に網膜内で神経栄養因子やその受容体(BDNF、trkB、CNTF、CNTF-receptor、bFGF、FGFreceptor-1、IGF-1、IGF-1receptor)のうち、どのmRNAが変化するのかRT-PCR法を用いて検討した。結果、IGF-1のmRNAの発現だけが電気刺激後に持続的に上昇した。さらに、ノザンプロット法を用いて、定量的に調べた結果、電気刺激1日後から、発現が上昇し始め、7日後に刺激前の発現量の約2倍に達した。以上の結果から、電気刺激によって、神経栄養因子の一つであるIGF-1のmRNAの発現が網膜で上昇することが明らかになった。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Kanda H, Morimoto T, Fujikado T et al.: "Electrophysiological studies of the feasibility of suprachoroidal-transretinal stimulation for artificial vision in normal and RCS rats."Investigative Ophthalmology Visual Science. 45巻2号. 560-566 (2004)
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[Publications] 澤井元, 神田寛行, 森本壮他: "人工視覚システムによる視覚機能の再生:網膜・皮質埋植装置の現状と課題"歯21. 6巻4号. 420-426 (2003)
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[Publications] Miyoshi, T., Morimoto, T., Yakura, T et al.: "Survival promoting effect of electrical stimulation on axotomized retinal ganglion cells."In The neural basis of early vision (Edited by Kaneko, A.) Springer-Verlag. 1巻. 156-159 (2003)
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[Publications] 三好 智満, 栗本 拓治, 森本壮: "網膜神経節細胞の変性過程と電気刺激の神経保護効果"神経眼科. 20巻3号. 290-297 (2003)
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[Publications] Morimoto T, Miyoshi T, Sawai H et al.: "Transcorneal electrical stimulation promotes the survival of axotomized retinal ganglion cells in vivo."Investigative Ophthalmology Visual Science. 44巻. S109 (2003)
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[Publications] Matsushita K, Fujikado T, Morimoto T, et al.: "Evaluation of Phosphene evoked by transcorneal electrical stimulation using indirect pupillary reflex."Investigative Ophthalmology Visual Science. 44巻. S4037 (2003)