細胞の状態を"測り"、生体に与える影響を"推し量る"

柔道、サッカー、ラグビーなどのコンタクトスポーツにおいて脳震盪を繰り返し受傷すると、脳は刺激に対して脆弱、敏感になり、追加される外傷に対する閾値が低下し、外傷が軽度であっても重症頭部外傷後にみられるような記憶力や注意力の低下を引き起こします。一般的に、交通事故などで頭部を強打すると、頭部の急激な加減速により脳組織に慣性力が働き変形します。脳組織の変形は神経細胞間の情報伝達を担う神経軸索に引張応力を与え、損傷や断裂を引き起こします。脳震盪においても少なからず軸索損傷が起こっていると考えられますが、細胞生物学的な知見は少ないです。繰り返し脳震盪における軸索損傷の重症化メカニズムを明らかにするため、脳神経細胞の衝撃試験を通して、神経軸索の耐性値を開発しています。

頭部外傷時の脳組織変形を実験的に再現するための細胞引張装置。引張・せん断ひずみが神経損傷を引き起こすメカニズムや損傷閾値を分子生物学・電気生理学的手法により評価する。		通常培養では無秩序な方向に伸長する神経軸索 (矢印) を引張方向に配向制御することで、個々の軸索にひずみを一様に負荷し、引張前後で同一細胞を観察する。

≪研究から広がる未来≫

様々な細胞の状態を正確に"測る"ことができれば、細胞状態が生体に与える影響を"推し量る"ことができるかもしれません。外傷を受けた脳神経細胞や脳毛細血管の状態がどのような挙動を示すかを正確に知ることで、損傷程度の予測や機械的な損傷機序解明の一助となり、新たな診断法や創薬に繋がることを期待します。