間歇型一酸化炭素中毒の病態解明及び治療の究明

间歇性一氧化碳中毒的病理学和治疗的阐明

• 批准号: 20K07971
• 负责人: 越智 紳一郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-11-15 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07971/
• 关键词: 間歇型一酸化炭素中毒; 成体海馬神経細胞新生; ミクログリア; アセチルコリン; 神経幹細胞; 全RNA解析

間歇型CO中毒は、発症者数が多く重篤な認知機能障害を呈するが、その発現機序は不明であり、治療法も確立されていない。病態解明と有効な診断・治療法開発に繋げるために、CO曝露がミクログリアおよび末梢血における遺伝子発現に及ぼす変化を網羅的に解析すること、これまでの我々の研究で示された間歇型CO中毒モデルラットにおけるニコチン性アセチルコリン受容体の発現低下を基に、ニコチン性アセチルコリン受容体のアップレギュレーション作用を有するガランタミンのCO曝露による認知機能障害への効果を検討すること、特に我々のこれまでの研究で示された成体海馬神経細胞新生における影響を検討することが、本研究の目的である。6週齢の雄性Wisterラットをチャンバーに入れ、1000ppmで40分、3000ppmで20分、その後10000ppmでラットが意識消失するまで、COを曝露し間歇型CO中毒モデルを作成した。また、コントロール群として、同様にチャンバーに1時間入れておくAir群も作成した。CO曝露ラットの認知機能変化を、受動回避試験による行動解析によって、群間比較評価し、CO群で低下するラットが優位に多いことを確認した。3週間後、ラットの脳組織を単細胞懸濁液に分散し、ミクログリア特異的抗体を用い、マグネットソーティングを行い、ミクログリアを単離した。さらに、セルソーターによりミクログリアが単離できていることを確認した。単離したミクログリアを用いてAir群及びCO群のミクログリアの代謝能を調べた。その結果、CO群はミクログリアの代謝能がAir群と比較して3週間後も低下していることを見出した。

许多患者会出现间歇性一氧化碳中毒，并出现严重的认知功能障碍，但其发病机制尚不清楚，也尚未建立治疗方法。为了阐明其发病机制并制定有效的诊断和治疗方法，我们需要全面分析CO暴露对大鼠模型中小胶质细胞和外周血烟碱乙酰胆碱受体表达降低的基因表达的变化。基于此，我们研究了对烟碱乙酰胆碱受体具有上调作用的加兰他敏对CO暴露引起的认知功能障碍的影响，特别是研究了我们先前研究中显示的对成人海马神经发生的影响。研究就是要检验这一点。将 6 周大的雄性 Wistar 大鼠置于室内，暴露于 1000 ppm 的 CO 中 40 分钟，3000 ppm 的 CO 中 20 分钟，然后暴露于 10000 ppm 的 CO 中直至大鼠失去意识，建立间歇性 CO 中毒模型。此外，作为对照组，我们还创建了一个空气组，将受试者置于密室中 1 小时。我们通过被动回避试验的行为分析对 CO 暴露大鼠的认知功能变化进行了比较评估，并证实 CO 组表现出认知功能显着下降。三周后，将大鼠脑组织分散到单细胞悬浮液中，并使用小胶质细胞特异性抗体通过磁力分选分离小胶质细胞。此外，还证实可以使用细胞分选仪分离小胶质细胞。使用分离的小胶质细胞，我们研究了 Air 组和 CO 组中小胶质细胞的代谢能力。结果，我们发现与Air组相比，3周后CO组小胶质细胞的代谢能力仍然较低。