人工子宮装置を用いた胎児発育遅延モデルにおける脳障害の解析

使用人工子宫装置对胎儿生长迟缓模型中的脑损伤进行分析

• 批准号: 21K07859
• 负责人: 埴田 卓志
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07859/
• 关键词: ヒツジ; 人工子宮; 脳障害; 胎児発育遅延; 急性循環変動; 子宮内胎児発育遅延; 人工胎盤; 脳室周囲白質軟化

胎盤機能不全や臍帯付着部異常などによって子宮内で胎児が慢性低酸素に曝されると，胎児はその体重増加が停滞して胎児発育遅延を発症する．一方，胎児では子宮内で低酸素に曝されると脳の血流量を増加させる “brain sparing” によって酸素供給を維持される機構が働いている．しかし，このように胎児は “brain sparing” によって酸素供給が保たれているにもかかわらず，多くの臨床研究で胎児発育遅延は脳室周囲白質軟化症 (PVL) や知的障害，発達障害などの脳障害との関連性が示唆されている．本研究では，これらの脳障害の原因として，慢性低酸素に合併した反復する急性循環変動に着目する．我々が開発した人工子宮装置を応用し，人工胎盤回路の酸素濃度及び回路流量を調節して胎児慢性低酸素モデルを作成して，さらに臍帯圧迫を模した反復性の循環変動を加えることにより脳障害を誘導し，その特徴をMRIならびに病理学的解析によって明らかにする．胎児発育遅延に起因する脳障害の機序を解明することで，臨床における胎児管理への応用が期待される．令和3年度は妊娠90日のヒツジ胎仔 (ヒトの妊娠24週相当) 6頭を用いての実験を計画したが，頸動脈に装着して脳血流を測定する超音波血流計が器材の不調のため実動物を用いた実験が行えなかった．一方，本研究では我々の実験室で初めてホルマリンで還流固定したヒツジ脳組織を用いてMRI解析を行う．そのため，我々の実験室に保管してあったヒツジ胎仔のホルマリン固定脳を用いてMRI装置の撮影条件の最適化を行った．令和4年度は妊娠103日のヒツジ胎仔3頭を用いて慢性低酸素モデルを作成し，妊娠106日に臍帯圧迫を模した反復性の循環変動負荷を行った．また同時に超音波血流計により頸動脈血流量を持続的にモニタリングした．

Placental dysfunction, umbilical cord abnormalities, chronic hypoacidity of the fetus in utero, stagnation of fetal weight gain, and delayed fetal development. In one case, fetal hypoacidity in utero increases blood flow,"brain sparing,""acid supply maintenance," and "mechanisms." Many clinical studies have shown that delayed fetal development is a known impairment of peripheral linear malacia (PVL), and the association between impairment and impairment is demonstrated. This study found that chronic hypoglycemia combined with repeated acute circulatory changes may be the cause of this disorder. We have developed artificial uterus devices to regulate acid concentration and circuit flow in the artificial placenta circuit, to create chronic fetal hypoacidity, to increase umbilical pressure, to increase repetitive cyclic movements, to induce impairment, to characterize MRI and to analyze pathology. The causes of fetal development delay, the mechanisms of fetal impairment, and the clinical application of fetal management are expected. In the third year of pregnancy, 6 fetuses were born on the 90th day of pregnancy (equivalent to 24 weeks of pregnancy). In this study, the MRI analysis was performed on the tissue. In addition, we use the ultrasonic fixation device to keep the fetus in our laboratory and optimize the imaging conditions of the MRI device. In the fourth year of pregnancy, the fetus was born on the 103rd day of pregnancy. Ultrasonic blood flow meter is used to measure the blood flow rate of carotid artery.