Recovery of paralysis after cerebral infarction and analysis of molecular mechanisms based on O-GlcNAc modification in the brain

脑梗塞后瘫痪的恢复及基于O-GlcNAc脑内修饰的分子机制分析

• 批准号: 20K11197
• 负责人: 水谷 謙明
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K11197/
• 关键词: 脳梗塞; リハビリテーション; 麻痺回復; 神経可塑性; 分子機構

脳梗塞後の麻痺や障害に対して、脳の可塑性変化に基づいた新たなリハビリテーションという概念が浸透し始め、積極的に麻痺回復を行う治療戦略に関心が高まりつつある。本研究は、脳卒中リハビリテーションの麻痺回復に関連した脳内分子機構の解明を目指すものである。脳梗塞モデルを用いて大脳皮質限局性に脳梗塞を作製し、脳梗塞2日後から回転ケージによる歩行訓練を行った群をEX群、訓練を行わなかった群をCNT群とし、麻痺および機能回復の程度と脳内のリン酸化修飾の動態についての解析を行った。運動機能解析はrotarod test を用い、回転数が3rpmから30rpmへと漸次増加する回転棒上での歩行持続時間を脳梗塞前、梗塞後2,4,6日目に計測した。その結果、CNT群と比較してEX群において6日目に有意に歩行持続時間の増加が確認された。脳梗塞後6日目のペナンブラ領域を含んだ脳梗塞巣辺縁大脳皮質のリン酸化プロオミクス解析を行いDAVIDによるKEGG pathway解析の結果、特にcAMP signaling pathway 、MAPK signaling pathwayなどの関与が示唆された。さらに、これらのpathwayに関連したreceptorのagonistの投与と運動訓練を併用することにより、投与量依存性に運動機能回復が認められた。これらのpathwayに関連した脳内リン酸化タンパクの変化が脳梗塞後の機能回復に関連した分子基盤の一つである可能性が示唆された。GlcNAcの結合はリン酸化と修飾部位が類似していることから、リン酸化修飾を抑制し機能調節を行っていることが知られている。訓練の有無によるO-GlucNAc修飾とリン酸化修飾の動態について、前述のpathwayに関わるタンパクを中心に、今後O-GlucNAc修飾の動態および機能回復との関連性について更なる検討を行う予定である。

の paralysis after 脳 infarction や handicap of に し seaborne て, 脳 の plasticity - the に base づ い た new た な リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン と い う concepts が saturate し め, positive reply を に paralysis treated う 戦 slightly に masato high heart が ま り つ つ あ る. This study explores the relationship between <s:1>, 脳 stroke, リハビリテ ショ, ショ, <s:1>, <s:1>, paralysis, and recovery に. The internal molecular structure of <s:1> explains を finger, す, <e:1>, and である. 脳 infarction モ デ ル を with い て big 脳 cortex bureau limited sexual に 脳 し the infarction を cropping, 脳 infarction after 2 か ら back planning ケ ー ジ に よ る step line training を っ た group を EX group, training を わ な か っ た group を CNT group と し, paralysis, お よ び rehabilitation の degree と 脳 within の リ ン acidification dynamic modify の に つ い て の parsing line を っ た. Motor function analytical は rotarod test planning several が を い, back 3 RPM か ら 30 RPM へ と gradually raised with す る で on the rod back to planning の step line を 続 time 脳 infarction before and after infarction 2 minus 2 day に measuring し た. そ の results, CNT group と し て EX group に お い て 6 mesh に intentionally に step line の raised 続 time plus が confirm さ れ た. 脳 infarction after 6 mesh の ペ ナ ン ブ ラ field contains を ん だ 脳 infarction 巣 辺 try big 脳 cortex の リ ン acidification プ ロ オ ミ ク ス parsing line を い DAVID に よ る KEGG pathway parsing の results, に cAMP signaling pathway and MAPK signaling The pathwayな <s:1> な is related to が indicating された. さ ら に, こ れ ら の pathway に masato even し た receptor の agonist の cast with と を in sports training and す る こ と に よ り, cast and dependency に motor function reply が recognize め ら れ た. こ れ ら の pathway に masato even し た 脳 within リ ン acidification タ ン パ ク の variations change が 脳 の function after infarction reply に masato even し た molecular base plate の つ で あ が る possibility in stopping さ れ た. GlcNAc の combining は リ ン acidification と modified parts が similar し て い る こ と か ら, リ ン acidification modified を inhibit し functional regulation line を っ て い る こ と が know ら れ て い る. Training の presence of に よ る O - GlucNAc modified と リ ン acidification dynamic modify の に つ い て, the foregoing の pathway に masato わ る タ ン パ ク に を center, the next O - GlucNAc modified の dynamic お よ び rehabilitation と の masato even sex に つ い て more な る 検 line for を う designated で あ る.

项目成果

脳梗塞モデルラットの訓練による脳内変化と薬剤投与の有効性

脑梗塞模型大鼠训练引起的脑部变化及给药效果

• 发表时间: 2023
• 作者: 水谷謙明;園田茂;脇田英明;高橋雄
• 通讯作者: 高橋雄

脳梗塞ラットへの訓練効果と脳内リン酸化プロテオーム解析による分子機構の解明

脑梗死大鼠训练效果及脑磷酸化蛋白质组分析阐明分子机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryota Hayashi;Naoki Shimoda;Tetsuya Kinugasa;Koji Yoshida;岩本えりか，坂本琳太郎，鴨田樹，佐藤晃平，根木亨，片寄正樹;水谷謙明 園田茂 脇田英明
• 通讯作者: 水谷謙明 園田茂 脇田英明