Pathogenesis of perinatal encephalopathy associated wtih dysfunction of glymphatic system

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本研究の最終的な目標は、周産期脳障害の病態を解明し、その疾患治療に貢献する情報を提供することにある。2年目では、前年度に確立した周産期脳障害の動物モデルを用いて、本課題の主題である脳脊髄液の循環を可視化、その変化を評価した。その結果、同一条件で可視化した偽手術群と比較し、脳全域においてびまん的に脳脊髄液の流出入量が低下していることが示された。この結果から、脳脊髄液中の生体分子の種類に変化が生じていると予想されたため、脳脊髄液を採取し、各種生体分子の網羅的解析を進めた。その結果、脳脊髄液から検出された全601種のタンパク質のうち、出生4日目で140種、5日目で123種、計212種のタンパク質が、周産期脳障害に伴って有意に変動することが明らかになった。212種のタンパク質の機能解析を行った結果、出生4日目に神経細胞およびグリア細胞の分化・成熟、神経新生と細胞死の制御に関するタンパク質群が、5日目においてはシナプス形成、神経回路の発達、行動機能に関するタンパク質群が変動することが明らかになった。さらに、炎症・免疫応答、細胞接着、タンパク質構造の管理を担うタンパク質群が、出生4、5日目に共通して、特に顕著に変動した。変動が認められたタンパク質群の中から、出生4、5日目に共通して増加あるいは減少したタンパク質を抽出した結果、14種のタンパク質が見出された。さらに、この14種のうち、脳での発現が認められるものをHuman Protein Atlasを用いて調査した結果、6種類のタンパク質が見出された。これら6種類のタンパク質の経時的な変化を評価した結果、偽手術群と比較してモデル群において、4種類のタンパク質の存在量が出生14日目まで慢性的に変動していることが明らかになった。本研究により見出されたこれらのタンパク質は、周産期脳障害に伴う神経発達障害の早期予測指標となることが期待される。