2022 Fiscal Year Annual Research Report
O-17標識水を用いたMRIと同位体顕微鏡による中枢神経系の水動態の解明
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19K17256
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
亀田 浩之 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (70829887)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | glymphatic system / 水動態解析 / MRI / 同位体顕微鏡 / 安定同位体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
17O-MRI間接法による脳脊髄液動態の画像解析法を確立する上で、MRI装置の高い信号感度が必要なことが分かり、特注の小動物用8chコイル(高島製作所)で撮影条件を最適化し、ラットの髄液中に投与した17O水（10mol%, 90mol%）によると考えられる信号変化を脳実質に検出することができた。筋萎縮性側索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）モデルラットを用いた検討では、ALSラット群で17O水の脳内への移行が速い傾向にあることが分かった。同様の検討を研究協力施設の実験動物中央研究所の小動物用7T-MRIでも行い、同様の結果を確認した。
組織レベルでの脳内17O分布をクライオ同位体顕微鏡でみるために、18O標識水をラットの脳内に直接注入し分析したところ、常温条件よりも高感度な18O分布を可視化することができた。これには分析面の処理のさらなる工夫が必要であり、本分析における脳の取り扱いがやや難しかったため、肝臓をターゲットとした。ラットのグラフト肝の門脈から18O標識水を注入し、クライオ同位体顕微鏡で観察を行ったところ、肝血管内に一致した18O分布を可視化することができた。ただし、脳においては、17O水や18O水のミクロ分布がどのようなミクロの構造に一致して分布しているのか確認する手段がなく、モデル動物での検証には至らなかった。内因性同位体イメージングによる組織イメージの同時取得や、その他の装置（クライオ電子顕微鏡など）とも連携した解析系の開発が必要であると考えられた。
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