敗血症関連脳障害に対する早期運動療法の可能性ー海馬シナプス応答解析を中心に

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令和３年度に、盲腸結紮穿孔（cecal ligation and puncture: CLP）により敗血症を誘導したマウスにおいて、運動療法により海馬BDNFの上昇、生存率の改善が認められることが示されたため、引き続き海馬シナプス可塑性の変化について検討した。マウスを盲腸結紮穿孔を行わないsham群、盲腸結紮穿孔を行うCLP群に分け、それぞれにおいて運動療法を行うexercise群、運動を行わないsedentary群に分け、４群で実験を行った。運動はマウス用トレッドミルを用いて、8m/minの速度で毎日30分間、計7日間行った。術後7日目に海馬を取り出し、急性スライスを作成して電気生理学的に興奮性シナプス後電位を導出し、theta-burst stimulationをもちいてlong-term potentiation (LTP)を誘導してシナプス可塑性を評価した。CLP+sedentary群では、late-phase LTP (L-LTP)と呼ばれる後期シナプス可塑性が低下していたが、運動療法によりCLP+exercise群では、sham+sedentary群と同程度にまでL-LTPが改善していることが示された。LTPは記憶や学習の細胞学的モデルと考えられていることから、この結果は、敗血症関連脳症において運動療法が有効であることを示唆していると考えられた。また、CLP群ではsham群と比較し、オープンフィールド試験において活動性が低下していることが前年度に示されていたが、運動療法による改善は認められなかった。従って、活動性が両群で異なるため、海馬依存性記憶を評価する行動学実験であるfear conditioning testは実施しなかった。