慢性低灌流モデルを用いた光イメージング法による神経活動及び酸素代謝測定

使用慢性低灌注模型使用光学成像测量神经活动和氧代谢

• 批准号: 16K19002
• 负责人: 西野 明日香
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16K19002/
• 关键词: イメージング; 脳循環代謝; 慢性低灌流モデル

本研究課題では、片側総頚動脈を結紮した慢性低灌流モデル動物を用いており、脳梗塞及び大規模な神経細胞脱落が生じない一方、脳血管機能障害が生じている事が明らかとなっている。本研究では、神経機能及び神経線維構造への影響を調査した。申請者らが独自に開発したCCDカメラシステムによる光イメージング技術はミクロレベルでの脳血管機能を評価することが可能であり、これを利用することで覚醒状態のげっ歯類の慢性低灌流状態による神経機能障害の評価を可能とした。同時に、血管機能障害による神経機能評価には血流依存的な変動の補正が必要となるため、核磁気共鳴画像法（MRI）による拡散テンソル画像（DTI）の神経線維構造の画像補正を行った。神経機能障害の評価にはフラビン蛋白蛍光イメージング（FAI）を用いた。脳の神経活動時には酸素が消費され、酸素代謝が亢進するとミトコンドリア電子伝達系内のフラビン蛋白は酸化型となる。酸化型フラビン蛋白が発する自家蛍光の波長域は脳血流の主にヘモグロビンの吸光と散乱の影響を強く受ける為、2つのCCDカメラを用いてFAIと同時に脳血流による吸光・散乱による光の減衰率を示す内因性信号イメージングを測定し、その信号を元にFAIの脳血流による影響を補正した。いくつかの検証実験から、脳血流の影響を除いた純粋なフラビン蛍光が得られることを確認した。神経線維構造の評価を行うDTIは水分子の速度情報から得られる異方性を利用することで神経線維の走行状態を可視化する。血流依存的な神経構造画像の変動を補正するため、MRIによる脳血流動態を評価するArterial Spin LabelingをDTIと比較し、神経線維構造画像の補正法を確立した。上記の２つの補正法を利用したFAIとDTIによる慢性低灌流モデルの評価を行ったところ、低灌流1ヶ月後に神経機能障害と灰白質における神経線維構造の劣化を確認した。

This research topic で は, piece side 総 を 頚 artery ligation し た chronic low perfusion モ デ を ル animals with い て お り, 脳 infarction and mass な び god 経 cell falls off が じ な い side, 脳 vascular functional handicap of が raw じ て い る matter が Ming ら か と な っ て い る. This study conducted an investigation into the effects of で, the functions of the psyche and the linear structure of the び psyche へ and を. Applicants ら が に alone open 発 し た CCD カ メ ラ シ ス テ ム に よ る light イ メ ー ジ ン グ technology は ミ ク ロ レ ベ ル で の 脳 vascular function を review 価 す る こ と が may で あ り, こ れ を using す る こ と で 覚 awake state の げ っ 歯 class の chronic low perfusion state に よ る 経 function handicap of god の review 価 を may と し た. に at the same time, vascular function handicap of に よ る god 経 function evaluation 価 に は blood flow dependent な - move の corrected が necessary と な る た め, imaging (MRI) に portraits 気 resonance method よ る company, scattered テ ン ソ ル portrait (DTI) の god 経 line dimension structure の portrait corrected line を っ た. Neurotic dysfunction assessment 価に フラビ フラビ <s:1> protein 蛍 light メ メ ジ ジ グ グ (FAI) を use 価に た. 脳 の god 経 activities に は acid element が consumption さ れ, acid metabolism が hyperthyroidism す る と ミ ト コ ン ド リ ア electronic 伝 of interplanetary の フ ラ ビ ン protein type は acidification と な る. Acidification model フ ラ ビ ン protein が 発 す る their 蛍 の light wavelength domain は 脳 blood の main に ヘ モ グ ロ ビ ン の と suction light scattered の を strong く by け る for, 2 つ の CCD カ メ ラ を with い て FAI と while に 脳 blood に よ る suction light, scattered に よ る light の を damping rate and shown す endogenous signal イ メ ー ジ ン グ を し, そ の signal を yuan に FAI の Youdaoplaceholder0 blood flow による affects を correction of た. い く つ か の 検 card be 験 か ら, 脳 の blood flow affect を except い た pure 粋 な フ ラ ビ ン 蛍 が too light ら れ る こ と を confirm し た. God 経 line dimension structure の review 価 を line う DTI の は water molecules speed intelligence か ら have ら れ る を using different party す る こ と で god 経 line d の line status を visualization す る. Blood flow dependent な 経 tectonic portraits の god - move を corrected す る た め, MRI に よ る 脳 blood flow dynamic を review 価 す る Arterial Spin Labeling を DTI と compare し portraits, god 経 line dimension structure の を correction method to establish し た. Written の 2 つ の を correction method using し た FAI と DTI に よ る chronic low perfusion モ デ ル の review 価 を line っ た と こ ろ, low perfusion ヶ 1 month after に 経 function handicap of god と gray matter に お け る god 経 line dimension structure degradation の を confirm し た.

项目成果

慢性低灌流モデルマウスにおける安静時及び賦活時の脳神経機能評価

慢性低灌注模型小鼠静息和激活期间脑神经功能的评估

• 发表时间: 2017
• 作者: Nishino A;Tajima Y;Takuwa H;Masamoto K;Taniguchi J;Wakizaka H;Kokuryo D;Urushihata T;Aoki I;Kanno I;Tomita Y;Suzuki N;Ikoma Y;Ito H.;漆畑拓弥
• 通讯作者: 漆畑拓弥

Long-term effects of cerebral hypoperfusion on neural density and function using misery perfusion animal model.

• DOI: 10.1038/srep25072
• 发表时间: 2016-04-27
• 期刊: Scientific reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Nishino A;Tajima Y;Takuwa H;Masamoto K;Taniguchi J;Wakizaka H;Kokuryo D;Urushihata T;Aoki I;Kanno I;Tomita Y;Suzuki N;Ikoma Y;Ito H
• 通讯作者: Ito H