光遺伝学的手法と運動療法を併用した末梢神経損傷後の新規治療戦略の創出

利用光遗传学技术和运动疗法创建周围神经损伤后的新治疗策略

• 批准号: 22K19715
• 负责人: 金村 尚彦
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Saitama Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19715/
• 关键词: 光遺伝学的手法; 末梢神経損傷; 運動療法; 神経可塑性

末梢神経は，損傷後に高い自己再生能を有するが，完全な神経機能を回復することは稀であり，革新的な再生方法の開発が求められている．基礎的研究において，運動や電気刺激など神経活動依存的治療は，軸索再生や機能回復を促進することが報告されているが，しかし臨床場面における末梢神経損傷者へのリハビリテーション介入は筋萎縮や関節拘縮など二次的障害を目的としているため，軸索再生を促進し得るか否か，現時点でコンセンサスを得るまでに至っていない．本研究の初年度では，実験動物モデルに対し，坐骨神経損傷モデルを作成し，運動により損傷した神経軸索が再生するかどうかについて検証を行った。坐骨神経損傷後，3日よりトレッドミル運動介入を行った。運動介入2週，4週間経過した後，坐骨神経を採取し，凍結切片を作成した。その後，　蛍光免疫組織化学染色法により，　以下の陽性神経の軸索伸長関連因子の発現について比較した。神経再生時に新生神経に陽性を示す一次抗体Growth Associated Protein 43 （GAP43）について，神経横断切片像の全体に対し陽性神経の面積比を算出した。GAP43は，神経損傷部に多く観察され，2週経過後sham群と比較して，損傷群は1.1倍，損傷＋運動群は1.3倍の発現量であった。4週経過後sham群と比較しては，損傷群は0.7倍，損傷＋運動群は0.9倍の発現量であった。トレッドミル運動により，運動介入後2週間において新生神経の割合が増加することが示唆された。

The central nervous system has high self-regeneration ability after injury, and the recovery of complete nervous system function is rare. The development of innovative regeneration methods is required. Basic research reports that exercise, electrical stimulation, and neuroactivity-dependent therapies promote axonal regeneration and functional recovery in patients with peripheral neurologic injury in clinical settings. At the beginning of this study, the animal model of sciatic nerve injury was established, and the animal model of motor nerve injury was established. After sciatic nerve injury, 3 days of exercise intervention. After 2 weeks and 4 weeks of exercise, the sciatic nerve was taken and frozen. After that, light immunohistochemical staining was used to compare the expression of axonal-elongation-related factors in the following positive neurons. Growth Associated Protein 43 (GAP 43) is a primary antibody for neonatal neurogenesis, and the area ratio of all neurogenesis positive neurons is calculated. GAP 43 showed that there was more damage in the brain, and after 2 weeks, the damage group was 1.1 times higher than that of sham group, and the damage + exercise group was 1.3 times higher than that of sham group. After 4 weeks, the damage group was 0.7 times higher than that of sham group, and the damage + exercise group was 0.9 times higher than that of sham group. During the first two weeks after exercise, the number of new neurons increased.