片麻痺患者における運動遺伝子発現とヒストン修飾の影響

脳卒中は、世界中で障害の主な原因の 1 つです。 片麻痺は、脳卒中後に起こる臨床症状の名前です。 腕、脚、そして場合によっては体の片側の顔の力が失われることです。 脳卒中後の後遺症を最小限に抑えるにはリハビリテーションが不可欠であり、急性期後に専門的かつ体系的なリハビリテーションを継続的に受けた患者は急速に回復する傾向があります。 運動回復の重要な治療目標は、運動機能障害のある患者の神経リハビリテーションにおける治療的運動中の運動学習を通じて、神経の可塑性を最大化し、運動課題を促進することです。 特に、脳の無傷の運動関連領域は、障害を受けた神経系を補うと期待されています。 したがって、治療的運動は、（皮質）ニューロンネットワーク、ならびにシナプス後受容体、シナプス前神経伝達物質の発現、皮質シナプスにおける再生、調節およびシナプス形成を変化させることによって、障害のあるニューロン系を補うことが期待される。 エピジェネティックなメカニズムは、クロマチン内の DNA プロモーター領域とヒストンの修飾に基づいて遺伝子転写を制御します。 エピジェネティックなメカニズムには、さまざまな DNA およびヒストン修飾 (つまり、DNA およびヒストンのメチル化およびアセチル化) が含まれます。 特に、ヒストンの特定のリジン残基のアセチル化レベルは、最も強力なエピジェネティック修飾の 1 つであり、転写制御に不可欠です。 研究では、運動が HDAC の発現と活性を低下させ、ヒストンのアセチル化を増加させ、神経可塑性に重要な遺伝子の発現を上方制御することが示されています。

神経可塑性に関連する遺伝子には、脳由来神経栄養因子 (BDNF)、cAMP 応答エレメント結合タンパク質 (CREB1)、成長関連タンパク質 43 (GAP43)、神経栄養受容体チロシンキナーゼ 2 (NTRK2)、シナプシン I (SYN1) があります。

ヒストン H3 リジン 27 アセチル化 (H3K27ac) は、遺伝子発現のエピジェネティックな制御において重要な役割を果たし、神経可塑性、記憶、学習などのプロセスに関連しています。 さまざまな研究により、運動などの環境要因が H3K27ac レベルを増加させ、神経可塑性をサポートする可能性があることが示されています。

この研究では、急性片麻痺の参加者に同じ日常的なリハビリテーションプログラムが提供されます。 神経可塑性関連遺伝子の発現とヒストンアセチル化レベルは、運動の前後に患者から採取された静​​脈血で比較されます。

さらに、患者は運動の前後に検査され、ルーチンのミニメンタルテスト、ブルンストローム、フルグマイヤーの上肢および下肢の評価、修正アシュワーススケールによる痙性評価、機能的自立スケール、ABILHAND 脳卒中手の機能アンケート、脳卒中影響が検査されます。生活の質と運動機能を評価するために、アンケート、10メートル歩行テストが行​​われます。