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慢性電気刺激による網膜神経節細胞の長期生存・軸索再生

慢性电刺激视网膜神经节细胞的长期存活和轴突再生

基本信息

批准号：
15790985
负责人：
三好智満
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

軸索切断後の網膜神経節細胞(RGC)の生存と軸索再生が電気刺激によって促進できるかどうかを明らかにすることが本研究の目的である。1)昨年度に引き続き、視神経切断直後の一過性の電気刺激によって、ネコRGCの1週間後の生存が促進可能かどうかについて調べた。RGCを予め逆行性標識しておき、切断直後にカフ型双極電極を装着し、持続時間300μsecのパルス刺激を20Hzで2時間加えた。一発のパルスの電流量は0(sham),0.5,1,3,5mAと変化させた。1週間後に網膜伸展標本上で生存細胞数を計数し、生存率を調べた。その結果、網膜全体にわたったRGCの生存率は、切断群の40.6%に対して3mAで75.5%と増加することがわかった。しかし、1mAでは網膜中心部だけには効果があるものの、網膜全体のRGCの生存率は、50.2%と有意な増加は見られなかった。2)ネコ視神経を切断後、末梢神経を自家移植し、眼球側の視神経断端にカフ電極を設置した。カフ電極からの導線を、頭蓋骨上の小さな刺激装置に繋いだ。動物の行動をできるだけ抑制せずに意識下で慢性的に刺激するために、刺激コマンドを無線で頭蓋骨上の刺激装置に送り刺激した。毎日1時間の刺激を6週間行った後に、移植片の縫合部から2cm離れた部位に逆行性色素を注入したが、網膜上で標識された網膜神経節細胞は観察されなかった。これは、当初準備していた無線刺激装置の出力が最大約0.8mAと不足していたことに加え、連日の単相矩形波パルス刺激が、移植片そのものに障害を与えた可能性が考えられた。もし栄養因子の発現や感受性の増強が起こっているならば数日間は持続すると考えられることなどから、今後、3日おきなどの少し軽い電気刺激で再度検討する必要があると考えられた。

The survival and axonal regeneration of axotomized retinal ganglion cells (RGC) were promoted by electrical stimulation. 1)Last year, transient electrical stimulation occurred immediately after neurotomy, and survival was promoted after 1 week of RGC. RGC is retrogradely labeled, and the bipolar electrode is installed after being cut off. The duration is 300μsec and the stimulation is 20Hz. The duration is 2 hours. The amount of current flowing through the air is 0(sham), 0.5, 1, 3, 5mA. After 1 week of retinal extension, the survival rate was adjusted by counting the number of surviving cells. The survival rate of RGC increased by 40.6% in the whole retina and by 75.5% in the whole retina. The survival rate of RGC in the central part of retina was 50.2% and increased intentionally. 2) After the optic nerve is cut off, the peripheral nerve is transplanted automatically, and the optic nerve is cut off at the eyeball side. The electrodes are connected to the wires, and the small stimulation devices on the skull are connected to the wires. The animal's actions are inhibited by conscious chronic stimulation, which is transmitted by a stimulation device on the skull. After 6 weeks of stimulation, retrograde pigment was injected into the suture site of the graft, and the retinal ganglion cells were observed. The output of the wireless stimulation device was recently 0.8mA, and the single-phase rectangular wave stimulation was insufficient. The possibility of damage to the graft was examined. The increase in the expression and sensitivity of the nutrient factor during the day is necessary for the study of electrical stimulation during the day and the future.