Elucidation of the neural and molecular basis of functional recovery in the ventral striatum after spinal cord injury in non-human primates

阐明非人灵长类动物脊髓损伤后腹侧纹状体功能恢复的神经和分子基础

• 批准号: 20H00573
• 负责人: 尾上 浩隆
• 金额: $ 29.04万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00573/
• 关键词: 脊髄損傷; 前脳基底部; motivation; rsfMRI; アセチルコリン; マカクザル; fMRI; siRNA; ECoG; COMS; AAVベクター; モチベーション; ドパミン; CMOS; マカクサル; AAV; Tet制御; Ca2+イメージング; 腹側線条体

非ヒト霊長類動物であるマカクザルの脊髄損傷モデルを用い、回復過程における腹側線条体の本質的な役割、神経・分子機構を解明するために、以下の３つの項目について検討を行った。1）分子特異的siRNAを組み込んだAAVベクターのTet発現誘導システムの開発:　前年度に引き続きp11のマカクサルに特異的なsiRNAを作製し、Tetで発現が制御可能なAAVベクターを開発中である。前回作製したAAV1と2型のミックスタイプのウィルスベクターでは、目的とするアセチルコリン神経には取り込まれていないことが明らかになったことから、新たにセロタイプの違うDJ/8型と9型のAAVベクターを作製した。現在、ラットを用いてin vivoにおける細胞特異性の検討を行っており、アセチルコリン神経に取り込まれることが確認できしだい、ニホンザルへの投与を行う予定である。2）ECoG、fMRIよるによるマクロ解析: これまでに、サルの感覚―運動野にECoGを埋め込み、脊髄損傷後の回復過程における領域間の機能的結合の動的変遷における興奮-抑制バランスに関連する接続性の極性について、LiNGAM用いて結合性の極性について検討した。その結果、抑制性結合の強度が、損傷後の回復早期と後期で有意に減少することが明らかになった。今後これらの結合性の変化に対する腹側線条体の影響について検討する。3）一次運動野や補足運動野におけるCa2+イメージング：光遺伝学的方法により一次運動野、運動前野など運動機能回復過程におけるCa2+、神経伝達物質の動態を解析するために開発したCMOSとLEDを組み合わせたイメージセンサーをニホンザルの前頭前野に埋め込んだ。刺入型と脳表型の二つのタイプを作製した検討したところ、脳表型に比べて刺入型の方がノイズが少ないことが明らかなった。今後、刺入型を用いて検討を進める。

The following three items are discussed in the study of the nature of the spinal cord injury, recovery process, and molecular mechanism of non-long animals. 1) Development of Molecular-Specific siRNA System: In the previous year, the development of AAV system was initiated. The previous system was AAV1 and AAV2, and the new system was AAV8 and AAV9. Now, the cell-specific assay is performed in vivo, and the cell-specific assay is performed in vivo. 2) ECoG, fMRI analysis: This is the first time that the sensory-motor field of ECoG is detected, the recovery process after spinal injury, the functional combination between the fields, the dynamic transition, the excitation-inhibition, the polarity of the connection, the polarity of the connection, and the detection of LiNGAM. As a result, the intensity of inhibitory binding, early and late recovery after injury are intentionally reduced. In the future, the influence of the combination of these two kinds of materials on the formation of stone particles will be discussed. 3) Primary sports field and complement sports field Ca2 + solution: optical genetics method for primary sports field, sports field, sports function recovery process Ca2 + solution, nervous system substance dynamic analysis, CMOS and LED combination, front field solution. The penetration type and the phenotype of the two types of drugs are controlled by the two types of drugs. From now on, penetration type is used to discuss progress.

项目成果

"特集 運動制御の神経生理・ 機能解剖 update-大脳, 小脳, 脊髄の連関 損傷脊髄の機能回復における運動野からの間接経路の関与."

“专题：运动控制的神经生理学和功能解剖学更新 - 大脑、小脑和脊髓之间的连接。运动皮层的间接通路参与受损脊髓的功能恢复。”

• 发表时间: 2022
• 期刊: 脊椎脊髄ジャーナル
• 作者: 伊佐正;三橋賢大;山口玲欧奈
• 通讯作者: 山口玲欧奈

脊髄損傷後における皮質脊髄路の大規模再構成

脊髓损伤后皮质脊髓束的大规模重组

• 发表时间: 2021
• 作者: 上野里子;山口玲欧奈;伊佐かおる;川崎敏生;三橋賢大;伊佐正
• 通讯作者: 伊佐正

The corticospinal projections after the motor recovery from spinal cord injury in macaque monkeys

猕猴脊髓损伤运动恢复后的皮质脊髓投射

• 发表时间: 2023
• 作者: 田村真悠;田中浩基;北村岳斗;南角学;谷口匡史;菊池隆幸;眞木崇州;宮本享;高橋良輔;市橋則明;上野里子
• 通讯作者: 上野里子

マカクザル皮質脊髄路損傷後の運動機能回復における大脳半球間連絡の役割

大脑半球间通讯在猕猴皮质脊髓束损伤后运动功能恢复中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 三橋賢大;山口玲欧奈;川崎敏生;上野里子;高橋淳;尾上浩隆,伊佐正
• 通讯作者: 尾上浩隆,伊佐正

KU Leuven(ベルギー)

鲁汶大学（比利时）