ラット脳虚血モデルにおける神経幹細胞活性化への運動負荷の関与

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研究目的 :本研究では、脳虚血後の内在性神経幹細胞による神経新生に対するリハビリテーションの関与を明らかにするために、ラット脳虚血モデルを用いて運動負荷の程度や、負荷のタイミングによる幹細胞の活性化に着目し、以下の研究を実施し結果を得た。研究方法と結果 :1)脳梗塞モデルラットの作成8週令のWistar系雄ラット(n=24)を用いて、脳梗塞モデル群(n=12)とSHAMコントロール群(n=12)に分けた。脳梗塞モデルラットは、麻酔下に塞栓子(直径0.2-0.3mm、長さ5mmの糸付き栓子・全長18mm)を内頸動脈に向け挿入、結紮・固定し、90分後に塞栓を抜き取り再開通を行い脳梗塞モデルを作製した。術後30日に脳を採取し、厚さ2mmの前額断にスライスしてトリフェニールテトラゾリウムクロライド(TTC)染色を行い梗塞巣の大きさを確認した。その結果、大脳半球に再現性良く脳梗塞を作成することができた。2)脳の形態学的評価(免疫組織化学染色法)梗塞モデルより得られた脳を、一晩4%パラホルムアルデヒド・リン酸緩衝液(pH : 7.4)で浸漬固定し、パラフィン包埋を行った。厚さ5μmの切片を作製した。現在、抗DCX抗体(神経前駆マーカー)、抗NeuN抗体(神経細胞マーカー)、抗GFAP抗体(アストロサイトマーカー)を用いて免疫染色による検討と、神経幹細胞の増殖を抗BrdU抗体染色にて評価を進めている。3)血中乳酸量による運動負荷強度の測定トレッドミル装置を用いて、ラットに対し走行運動の予備実験を行った。運動期間は、1ヶ月間実施し、1日30分、週5回実施した。その後、トレッドミル走行運動時の乳酸量を測定するために、ラット右頚静脈にカテーテル留置術を行った。その結果、22.5m/minの速度で走行した場合、血中乳酸量の増加が認められた。今後は、引き続き運動負荷時の各種神経系細胞マーカーの発現や神経幹細胞増殖と、運動負荷強度との関連について検討を加えていく予定である。