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。

使用非人类灵长类动物猕猴的脊髓损伤模型，我们研究了以下三项，以阐明腹纹状体在恢复过程以及神经和分子机制中的重要作用。 1）开发包含分子特异性siRNA的AAV矢量的TET表达诱导系统：在上一年，正在产生P11猕猴的siRNA，并开发了可以通过TET表达控制的AAV矢量。据表明，上次产生的AAV1和2的混合病毒矢量未掺入目标乙酰胆碱神经中，因此我们创建了具有不同血清型的DJ/型8和9型的新AAV量。目前，正在研究大鼠的体内细胞特异性，一旦确认它被乙酰胆碱神经吸收，它将用于日本猕猴。 2）ECOG和FMRI进行的宏分析：到目前为止，ECOG嵌入了猴子的感觉运动区域，以及与抑制激发抑制平衡相关的连通性的极性，在使用Lingam研究了脊髓损伤后恢复过程中恢复过程中功能连接的动态过渡。结果表明，抑制性结合的强度在受伤后早期和较晚的恢复中显着降低。将来将研究腹纹状体对这些连通性变化的影响。 3）在初级运动皮层和补充运动区域中的Ca2+成像：将CMO和LED组合的图像传感器嵌入了日本猕猴的前额叶皮层中，用于分析在运动功能恢复过程中CA2+和神经递质的动力学，例如主要运动皮层和Optopotex optopotex and Optopenticecs。准备两种类型的类型时，是一种穿透性类型和脑表面类型，发现穿透类型的噪声小于脑表面类型。将来我们将继续使用穿透模具进行调查。

项目成果

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

"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

KU Leuven(ベルギー)

鲁汶大学（比利时）

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