伊佐正 医学研究科教授、渡邉大 同教授、當山峰道 自然科学研究機構生理学研究所研究員、小林憲太 同准教授、木下正治 弘前大学准教授、小林和人 福島県立医科大学教授、里宇明元 慶應義塾大学教授らの研究グループは、脊髄損傷後早期に脊髄内の神経細胞が運動機能回復に重要な役割を果たすことを明らかにしました。
本研究成果は、2017年1月3日に米国の科学誌「Proceedings of the National Academy of Sciences」でオンライン公開されました。
研究者からのコメント
以前はリハビリで机能回復が起きても、何がどうなっているのかあまり分かっていませんでした。しかし、最近の神経科学の进歩によって、中枢神経系のどの细胞でどのような変化が起きて机能回復が起きてくるかがかなりきちんと分かるようになってきました。今后はその重要な细胞を标的とする治疗促进技术の开発を可能にするような研究を进めたいと思います。
本研究成果のポイント
- 皮质脊髄路损伤后の回復过程の早期において、脊髄固有ニューロンは回復过程を左右するような重要な役割を果たす。
- しかし、手指巧緻运动がある程度回復した状态では、脊髄固有ニューロンの回復に対する影响は部分的になる。
- このように脊髄固有ニューロンが、时期特异的に手指巧緻运动の回復に贡献することが証明された。
概要
脊髄を损伤すると手足など身体の各部に运动麻痺が残ることが知られています。しかし多くの脊髄损伤は不全损伤であり、手足の筋肉へとつながる一部の神経経路は损伤を受けずに残っています。この残された神経経路が、运动麻痺の回復に役立つのではないかと考えられてきましたが、详细は分かっていませんでした。
そこで本研究グループは、无毒化した遗伝子の运び屋であるウイルスベクターによる最新の神経回路操作技术（ウイルスベクター二重感染法）を駆使して、サルの脊髄のうち皮质脊髄路（大脳皮质运动野から脊髄の运动ニューロンに投射する神経経路）を损伤させた后に见られる手指の巧緻な运动の回復过程において、损伤を免れた脊髄固有ニューロンを介する経路が回復早期に重要な役割を果たすことを、明らかにしました。
図：皮质脊髄路损伤サルの脊髄固有ニューロンに対するウイルス二重感染法の适用
础：サルの第4－5頚髄の位置で皮质脊髄路を损伤させて、损伤部位を迂回する脊髄固有ニューロンに逆行性ウイルスベクター（贬颈搁别迟／贵耻骋－贰／狈别耻搁别迟－罢搁贰－贰骋贵笔.别罢别狈罢）と顺行性ウイルスベクター（础础痴2／顿闯－颁惭痴－谤迟罢础痴16）の2种类を作用させ、遗伝子を导入した。
叠：二重操作された脊髄固有ニューロンの神経伝达を阻害する薬（ドキシサイクリン：顿辞虫）を一时的に投与する実験（上）と、皮质脊髄路损伤后3から4か月半に渡って継続的に投与する実験（下）を行い、脊髄固有ニューロンがいつ、どのように回復に影响を及ぼすかを调べた。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Takamichi Tohyama, Masaharu Kinoshita, Kenta Kobayashi, Kaoru Isa, Dai Watanabe, Kazuto Kobayashi, Meigen Liu and Tadashi Isa. (2017). Contribution of propriospinal neurons to recovery of hand dexterity after corticospinal tract lesions in monkeys. PNAS, vol. 114 no. 3, pp. 604–609.
