末梢神経内における中枢神経類似環境構築と分離埋め込み型電極による運動機能再建法

周围神经类中枢神经环境构建及分离植入电极运动功能重建方法

基本信息

批准号：
17K17790
负责人：
中野智則
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)異所性神経節の解明移植細胞を採取するための胎児ラットと、移植先である成体ラットを、それぞれ遺伝子改変グリーンラット（GFPラット）、通常のF344ラットで入れ替えて移植実験を行った。細胞移植部に形成された神経節構造は、GFP陽性細胞を移植した場合に時間経過と共にGFP陽性領域が拡大し、反対ではGFP陽性領域が辺縁に圧排されていくことから、主に移植細胞由来のグリア系細胞によって構築されていることが分かった。しかし、移植1ヶ月以降で存在が明瞭化してくる神経細胞体については、どちらの組み合わせでもGFPの発現をとらえることができず、外因性または内因性の確証は得られなかった。また、神経発生に関与するタンパク（BMP-4、noggin）を導入したex vivo実験でも移植部に変化はみられなかった。現在、in vivoでタンパクを作用させる実験と、末梢神経片を人工神経に置換した実験を継続している。現時点では神経細胞体も外因性（移植細胞由来）である可能性が高いと考えているが、この点を解明し、さらに異所性神経節形成に影響するタンパクを見つけることは神経節形成の効率化と自己犠牲の少ない臨床応用を目指す上で重要な点であると考える。(2)神経刺激装置の開発工学部と定期的に共同実験を行い、刺激デバイスの作成に取り組んだ。電極は金属製で作成した場合、針の返し構造による神経損傷が大きくなるため、針の固定法として神経組織に縫着することとした。ただし、長期使用となるとラットの体動によって針が外れてしまい周辺の瘢痕形成が強くなるため、カーボンファイバーを用いて、より微小な針の開発を依頼している。また、体表からの刺激については埋め込みコイルは十分に小型化できており、皮下に埋め込み可能で、皮膚を介在させても刺激可能なことを確認している。刺激強度や時間の調整に苦慮しており、試用実験を重ねている。

（1）阐明异位神经节：通过交换胎儿大鼠收集植入的细胞和成年大鼠，使用转基因修饰的绿鼠（GFP大鼠）和常规F344大鼠进行移植实验。发现在细胞移植区域中形成的神经节结构随着时间的推移而扩展，当GFP阳性细胞被植入时，在相反的方向上，GFP阳性区域被压缩到边缘，使其显然是由胶质细胞构成的，它主要由植入植入的细胞衍生而成。但是，对于植入1个月后存在更清晰的神经元细胞体，既没有捕获GFP表达的组合，也没有获得外源性或内源性的确认。此外，在植入的位点中未观察到参与神经发生的蛋白质（BMP-4，Noggin）。目前，我们正在继续在体内进行蛋白质作用和实验，其中外周神经片段被人造神经代替。目前，我们认为神经元细胞体很有可能是外源性的（源自植入细胞），但我们认为，阐明这一点并找到影响异位神经节形成的蛋白质是针对有效的神经节形成和临床应用的重要点。（2）我们针对神经刺激开发的工程学院进行了定期的联合实验，并致力于创建刺激装置。当电极由金属制成时，由针的回流结构造成的神经损伤将增加，因此我们决定将其缝在神经组织上，以固定针头。但是，如果长时间使用针，由于大鼠的运动，针头会脱落，导致其周围的疤痕形成更强，因此我们要求使用碳纤维开发更微小的针。此外，已经证实，可植入的线圈足够小，可以从身体表面刺激，并且可以将其植入皮肤下，即使皮肤插入了皮肤，也可以刺激它。他们正在努力调整刺激的强度和时间，并正在进行反复的试验实验。