末梢神経損傷後の神経修復と機能回復の分子基盤解析及びその病態マーカーの探索

周围神经损伤后神经修复和功能恢复的分子基础分析及病理标志物的寻找

• 批准号: 21K17539
• 负责人: 草川 裕也
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Suzuka University of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17539/
• 关键词: 末梢神経; リハビリテーション; SCG-10; NfL; 骨形成タンパク質

本研究の目的は、挫滅末梢神経組織に発現する骨形成タンパク質（BMP-4）とそのアンタゴニスト（Noggin）が末梢神経修復と身体機能回復に及ぼす影響および神経損傷後の運動負荷がそれらの産生と身体機能回復に及ぼす影響を明らかにすることである。しかし、研究を進めていく中で、BMP-4、Nogginよりも末梢神経修復や身体機能回復に影響を及ぼす可能性が高いタンパク質を発見したため、今年度途中より、神経細胞の軸索再生に関与するタンパク質、SCG-10に対象を変更して研究を進めた。また、本研究での利用から、臨床現場への応用を検討している、末梢神経組織の修復、運動療法の治療効果を反映する病態マーカーとしては、これまで候補としていたBMP-4やNogginは血中濃度が低いため不向きであると判断し、ニューロフィラメント軽鎖（NfL）に候補を変更して研究を進めた。まず、今年度は、正中神経挫滅モデルラットの神経修復過程におけるSCG-10発現量の変化と、NfLの血中濃度変化を、餌への前肢リーチ把握運動実施群と非実施群で比較、評価した。スクリーニング評価として実施したDNAマイクロアレイ分析では、受傷後早期において、運動実施群のSCG-10発現量が増加した。また、ウエスタンブロッティングにおいても、受傷後早期はSCG-10の発現量が多く、運動実施群は非実施群に比べて発現量が多かった。NfLの血中濃度については、受傷後24時間以降から1週間程度減少するという傾向や運動実施群と非実施群の経時的変化の違いが認められた。今後、同様の解析を進め、統計学的分析を実施する予定である。加えて、今後は、挫滅神経組織におけるSCG-10の発現分布と神経修復の過程におけるそれらの発現分布の変化について免疫組織化学染色により評価し、運動負荷が与える損傷末梢神経の組織修復への影響とその分子メカニズムについて検討する。

The purpose of this study was to clarify the effects of BMP-4 and Noggin on peripheral nerve repair and recovery of body function, and on the generation and recovery of exercise load after nerve injury. The study of BMP-4, Noggin and its effect on peripheral nerve repair and body function recovery is highly likely to be carried out in the middle of this year. The study of SCG-10 is related to axonal regeneration and its effect on body function recovery. This study was conducted to evaluate the clinical effects of peripheral nerve tissue repair and exercise therapy on patients with low BMP-4 and Noggin concentrations. The changes in SCG-10 production, NfL blood concentration, and control of motor activity during this year's neurological recovery process were compared and evaluated. SCG-10 levels increased in early post-injury and exercise groups. The amount of SCG-10 in the early stage after injury is more than that in the early stage after injury. The amount of SCG-10 in the exercise group is more than that in the exercise group. The concentration of NfL in blood decreased from 24 hours to 1 week after injury. In the future, the analysis of similarity and statistical analysis will be carried out. In addition, in the future, SCG-10 expression and distribution in damaged nerve tissues and in the process of nerve repair were evaluated by immunohistochemical staining, and the effects of exercise load on the repair of damaged peripheral nerve tissues and molecular changes in SCG-10 expression and distribution were discussed.