低出力超音波パルス療法による末梢神経再生促進メカニズムの解明と治療方法の開発

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本年度は自家神経移植術モデルラットを用いて末梢神経損傷に対する最適な超音波治療実施期間の検証を目的に実験を行った。また、末梢神経再生にマクロファージは重要な役割を担っており、その表現型を調節することで神経再生を促進できることが明らかになっている。そこで、超音波治療による再生促進メカニズム解明としてマクロファージ表現型に与える影響の検証を目的とした研究を行った。治療期間検証実験として、自家神経移植術モデルラットに対して損傷翌日から1週間、4週間の超音波治療、または疑似治療を実施した。損傷2週、4週、8週後に運動機能解析としてToe-spreading testと三次元動作解析システムを用いた歩行解析を実施した。Toe-spreading testでは、4週以降全ての群において運動機能の再獲得が確認された。一方、歩行解析では8週の時点でも改善が見られず、正常なラットではつま先離地時に足趾の伸展が見られるのに対して、損傷8週後のラットではすべての群において足趾屈曲角度の増大が確認された。損傷8週後に測定した複合筋活動電位の振幅は、超音波治療実施群は疑似照射群と比較して有意に大きかった。メカニズム解明実験として、超音波治療群と疑似治療群それぞれにおいて損傷作成3日後と7日後で坐骨神経を採集し、炎症性マクロファージと抗炎症性マクロファージの割合を、免疫組織化学染色を用いて評価した。損傷3日後では、超音波治療群において抗炎症性マクロファージの減少傾向がみられた。損傷7日後では、超音波治療群において炎症性マクロファージの有意な減少が認められた。以上の結果より、損傷翌日から1週間または4週間の超音波治療が末梢神経再生を促進し、その作用メカニズムの1つとしてマクロファージ表現型の調整が関与していることが明らかとなった。