パーキンソン病の神経活動の変化と病態との関係解明に向けたマルチスケール研究

旨在阐明帕金森病神经活动变化与病理学之间关系的多尺度研究

基本信息

批准号：
15J05334
负责人：
菊田里美
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J05334/
关键词：
パーキンソン病運動障害 MRI カルシウムイメージング

项目摘要

本研究は、同個体のパーキンソン病モデルマウスに対し、行動実験、活動依存性マンガン造影MRI、カルシウムイメージング、免疫組織化学染色の、 in vivo, in vitro 融合研究を行うことで、パーキンソン病の神経活動変化のメカニズム解明と、神経活動の変化が及ぼす病態の表現型との関係について明らかにすることを目的とする。採用第二年目である昨年度は、パーキンソン病モデルマウス群と、生理食塩水を投与した健常マウス群（コントロール群）に対し、定量的活動依存性マンガン造影MRI (Quantitative Activation induced manganese enhanced MRI, qAIM-MRI) を用いた全脳神経活動計測を行い、同じマウスに対して運動機能テストして rota rod テストと、beam walk テストの行動実験および、組織学的な病態の変化を評価するために免疫組織化学染色を実施した。その結果、パーキンソン病モデル群では線条体、皮質、視床の神経活動が上昇しているものの、行動実験の結果では、コントロール群と有意な差がなかった。免疫組織化学染色の結果から、今回作成したパーキンソン病モデルマウス群では黒質のニューロン数がコントロール群と比較して、有意に減少しているということから、このモデル群は軽度のパーキンソン病状態であり、行動学的な病態の変化がまだ表れていないことが示唆された。以上の結果から、本研究で用いたqAIM-MRI は病態が現れる前の脳活動の変化を in vivo でとらえることができ、様々な脳異能や脳・神経疾患のメカニズムを解明するための研究に応用できると考えられる。

在这项研究中，我们利用行为实验、活动依赖性锰增强MRI、钙成像和免疫组织化学染色对同一个体帕金森病模型小鼠进行体内和体外融合研究，并研究了帕金森病的神经元活动。目的是阐明变化的机制以及神经活动变化与疾病表型之间的关系。去年，即采用的第二年，我们对一组帕金森病模型小鼠和一组注射了生理盐水的健康小鼠（对照组）进行了定量活动诱导的锰增强磁共振成像（qAIM）——我们测量了全脑。使用 MRI 进行神经活动）并对同一只小鼠进行运动功能测试，包括旋转杆测试和平衡木行走。进行行为实验和免疫组织化学染色来评估组织病理学的变化。结果，虽然帕金森病模型组的纹状体、皮质和丘脑的神经活动有所增加，但行为实验的结果与对照组没有显着差异。免疫组化染色结果显示，本次制作的帕金森病模型小鼠组与对照组相比，黑质神经元数量明显减少，表明该模型组处于轻度帕金森病状态。行为改变尚未出现。从以上结果来看，本研究中使用的qAIM-MRI可以捕获病理状况出现之前体内大脑活动的变化，并且对于阐明各种脑异常和脑/神经疾病的机制的研究是有用的。可以应用于