末梢神経再生の基礎研究
末梢神経再生に関する基礎研究は、形成外科の基礎研究分野の大きな領域の一つで、顔面神経麻痺再建をはじめとした神経再建に対するトランスレーショナルリサーチとして非常に大きな意味合いを持っています。
当教室の林らは、端側神経縫合における神経再生メカニズムの解明に始まり、同種神経移植におけるシュワン細胞の動態や無細胞化した同種移植神経のより有効な活用法、神経縫合部における短期的電気刺激の有用性、免疫抑制剤FK506の軸索再生に対する効果など、臨床面において有用性が高いと考えられる様々なトピックスについて、多角的な研究を行なってきました。
端側神経縫合に関する実験においては、DiIを神経トレーサーとして用いて端側神経縫合部における側枝の発芽の様子を観察することに成功し、国内では複数回の学術奨励賞を受賞すると伴に、世界的にも高い評価を受けました1)。また、ワシントン大学セントルイスに留学した際には、当時革新的であった軸索やシュワン細胞が蛍光発色するトランスジェニックマウスを利用することで、新たな評価法の確立や特徴的な研究成果を数多く報告しました3-6, 8-11)。
そうした遺伝子改変動物の技術を用いた基礎研究を帰国後にも実現させ、科学研究費補助金を継続的に取得しながら、研究成果を海外も含めた多く学会で報告しています。様々なトランスジェニックマウスのみならず、アジアで唯一となるトランスジェニックラットをも保有し、独自の実験モデルや新たな評価法を取り入れながら、息の長い基礎研究を継続しています。
現在最も力を入れて取り組んでいるのは、無細胞な移植神経を臨床的により実用的なものにさせ得る手技や手法の開発で、人工神経の開発企業R＆D部門との共同研究も行っています。 端側神経縫合をシュワン細胞供給法として用いる試みを軸に13)、新たな神経再建法の開発やより良い機能回復を可能にする再生軸索促進法などの探求を行っています。
端側神経縫合における軸索再生の基礎研究（文献1より）
保有する遺伝子改変動物と蛍光実体顕微鏡 ・ トランスジェニックマウスでの端側神経縫合部の観察（文献8より）
神経同種移植におけるシュワン細胞の遊走形態の検討（文献9より） ・ 短期的電気刺激の有用性についての検討（文献12より）
無細胞化神経へのシュワン細胞供給法としての端側神経縫合並びにprefabricateさせた無細胞化神経の実用性の検討（文献13より）
【研究業績】
基礎研究に関する主な英文論文
1．Hayashi A, Yanai A, Komuro Y, Nishida M, Inoue M, Seki T. : Collateral sprouting occurs following end-to-side neurorrhaphy. Plast Reconstr Surg. 114:129-137, 2004.
2. Brenner MJ, Hess JR, Myckatyn TM, Hayashi A, Hunter DA, Mackinnon SE. : Repair of motor nerve gaps with sensory nerve inhibits regeneration in rats. Laryngoscope. 116:1685-1692, 2006.
3. Magill CK, Tong A, Kawamura D, Hayashi A, Hunter DA, Parsadanian A, Mackinnon SE, Myckatyn TM. : Reinnervation of the tibialis anterior following sciatic nerve crush injury: A confocal microscopic study in transgenic mice. Exp Neurol. 207:64-74, 2007.
4. Hayashi A, Koob JW, Liu DZ, Tong AY, Hunter DA, Parsadanian A, Mackinnon SE, Myckatyn TM. : A double-transgenic mouse used to track migrating Schwann cells and regenerating axons following engraftment of injured nerves. Exp Neurol. 207:128-138, 2007.
5. Koob JW, Moradzadeh A, Tong A, Hayashi A, Myckatyn TM, Tung TH, Mackinnon SE : Induction of Regional Collateral Sprouting Following Muscle Denervation. Laryngoscope 117:1735-1740, 2007.
6. Hayashi A, Moradzadeh A, Hunter DA, Kawamura DH, Puppala VK, Koob JW, Tung THH, Mackinnon SE, Myckatyn TM. : Retrograde Labeling In Peripheral Nerve Research: It is not all black and white. J of Reconst. Microsurg 23:381-389, 2007.
7. Pannucci C, Myckatyn TM, Mackinnon SE, Hayashi A. End-to-side nerve repair: review of the literature. Restor Neurol Neurosci. 25:45-63, 2007.
8. Hayashi A, Pannucci C, Moradzadeh A, Kawamura DH, Magill CK, Hunter DA, Tong AY, Parsadanian A, Mackinnon SE, Myckatyn TM. : Axotomy or compression are required for axonal sprouting following end-to-side neurorrhaphy. Exp Neurol. 211:539-550, 2008.
9. Hayashi A, Moradzadeh A, Tong AY, Wei C, Tuffaha S, Hunter DA, Parsadanian A, Mackinnon SE, Myckatyn TM. : Treatment Modality Differentially Affects Allograft-Derived Schwann Cell Phenotype and their Regenerative, and Myelinating Capacities. Exp Neurol. 212:324-336, 2008.
10. Moradzadeh A, Borschel GH, Luciano JP, Whitlock EL, Hayashi A, Hunter DA, Mackinnon SE : The impact of motor and sensory nerve architecture on nerve regeneration. Exp Neurol. 212:370-376, 2008.
11. Magill CK, Moore AM, Yan Y, Tong AY, MacEwan MR, Yee A, Hayashi A, Hunter DA, Ray WZ, Johnson PJ, Parsadanian A, Myckatyn TM, Mackinnon SE. : The differential effects of pathway- versus target-derived glial cell line-derived neurotrophic factor on peripheral nerve regeneration. J Neurosurg 113:102-109, 2010.
12. Natori Y, Yoshizawa H, Senda D, Mizuno H, Hayashi A : The fluorescent intensity from the transgenic Thy1–YFP 16 mouse correlates with the amount of regenerated axons Plast Reconstr Surg glob open 4:e758, 2016
13. Yoshizawa H, Natori Y, Senda D, Tanaka R, Mizuno H, Hayashi A : End-to-side neurorrhaphy as Schwann cell provider to acellular nerve grafts and its suitable application. Plos One 11: e0167507, 2016
近年の主な国際学会における報告
1．Hayashi A, Suzuki M, Yoshizawa H, Ichihara S : End-to-side neurorrhaphy as Schwann cells provider to acellular nerve graft or conduit
The 11th Congress of World Society for Reconstructive Microsurgery(Cancun, Mexico 2022)
2．Hayashi A, Yoshizawa H, Ichihara S, Suzuki M : End-to-side neurorrhaphy as Schwann cells provider to acellular nerve graft or conduit（ Instructional Course）
The 10th Congress of World Society for Reconstructive Microsurgery (Bologna, Italy, 2019)
3．Hayashi A. : Basic research and clinical application of peripheral nerve regeneration in plastic and reconstructive surgery
16th Mae Fah Luang International Research Conference in Anti-Aging and Regenerative Medicine “New Episodes of Immortality” (Bangkok, Thailand, 2017)
4. Hayashi A, Yoshizawa H, Senda D and Mizuno H
End-to-side neurorrhaphy as Schwann cells provider to acellular nerve graft and its effect
2016 AAHS-ASPN-ASRM Annual meeting, (Scottsdale, Arizona USA, 2016)
5．Hayashi A：End to side neurorrhaphy
Instructional Course, 2014 AAHS-ASPN-ASRM Annual meeting (Kauai, Hawaii, 2014)
【科学研究費の取得】
林 礼人「端側神経縫合法を用いたハイブリッド型人工神経の実践的応用の検討」 2021―2023年度 科学研究費補助金 基盤研究C
市原理司、林礼人「人工神経に対するシュワン細胞付加法としての端側神経縫合の有用性について」2018―2021年度 科学研究費補助金 基盤研究C
林 礼人「人工神経に対するシュワン細胞付加法としての端側神経縫合の有用性について」 2018―2020年度 科学研究費補助金 基盤研究C
吉澤秀和、林礼人「短期的電気刺激による無細胞化神経への端側神経縫合を用いたシュワン細胞付加の可能性」2017―2019年度 科学研究費補助金 基盤研究C
林 礼人「無細胞化神経へのシュワン細胞付加法としての端側神経縫合の実用性」 2015―2017年度 科学研究費補助金 基盤研究C
林 礼人「無細胞化神経へのシュワン細胞付加法としての端側神経縫合とその応用について」 2012―2014年度 科学研究費補助金 基盤研究C
林 礼人「短期的電気刺激による神経再生の促進と神経端側縫合への応用について」 2009―2011年度 科学研究費補助金 基盤研究C
名取悠平、林 礼人「短期的電気刺激による神経再生促進の検討と糖尿病マウスへの応用について」2013―2015年度 科学研究費補助金 基盤研究C
名取悠平「皮弁・植皮術における知覚再生メカニズム及びタクロリムス外用の新たな可能性について」2011―2012年度 科学研究費補助金 若手研究B
吉澤秀和、林礼人「顔面神経不全麻痺の神経再生ネットワークに関する研究」2010―2012年度 科学研究費補助金 若手研究B
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