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キセノンによる麻酔作用の分子メカニズム解明に関する研究-不活性ガス・キセノンによる麻酔は特異的それとも非特異的作用によるか-

研究課題

研究課題/領域番号 10470317
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 麻酔・蘇生学
研究機関大阪大学

研究代表者

真下 節  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (60157188)

研究分担者 浜中 俊明  大阪大学, 基研工学研究科, 助手
内田 一郎  大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00232843)
西村 信哉  大阪大学, 医学部・附属病院, 助手 (00263286)
吉矢 生人  大阪大学, 医学部・附属病院, 教授 (80028505)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
2000年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1999年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1998年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワード麻酔作用 / 特異的 / 非特異的 / 作用メカニズム / キヤノン / 亜酸化窒素 / GABA_A受容体 / NMDA受容体 / キセノン / イソフルラン / セボフルラン / 揮発性麻酔薬 / 重水 / イソフルレン / MAC
研究概要

本研究の目的はキセノンの麻酔作用が非特異的それとも特異的かということを明らかにすることである。
1)X線回折法を用いた紫膜に対する吸入麻酔薬の結合部位の同定:揮発性麻酔薬を作用させた紫膜と作用させない紫膜の双方のX線回折結果から得られた位相、強度比から差フーリエ図を作成し、さらにモデル計算による結合位置の精密化を行った。その結果、麻酔薬分子はバクテリオロドプシン3量体内のタンパク質/脂質境界付近に結合していることが明らかになった。さらに、膜厚方向のX線散乱強度の変化から、麻酔薬分子は膜表面に存在することがわかった。さらに、耐圧測定セルにキセノンおよび亜酸化窒素を1,2,3,4,5気圧の各濃度で封入した紫膜試料においてX線回折を試みている。
2)GABA_A受容体およびNMDA受容体に対するキセノンと亜酸化窒素の作用:抑制系受容体の再構成GABA_A受容体(α1β2とα1β2γ2s)のイオンチャンネル機能に対するキセノンの作用を亜酸化窒素や揮発性麻酔薬と比較検討した。その結果、GABA_A受容体のClカレントに対してキセノンが亜酸化窒素とともに賦活作用を示さないことを明らかにした。そこで、キセノンや亜酸化窒素は他の受容体に特異的に作用するのではないかと仮定し、興奮性受容体であるNMDA受容体に対する作用を検討した。再構成NMDA受容体(ζ_1ε_1)のイオンチャンネル機能に対するキセノンの作用を亜酸化窒素や揮発性麻酔薬と比較検討した。2電極固定法を用いてNMDAにより誘発されるNMDA受容体Ca^<2+>/Na^+電流に対する各麻酔薬の効果を測定した。イソフルランとセボフルランは0.5MACさらに1.0MACにおいてNMDA受容体Ca^<2+>/Na^+電流に影響しなかった。一方、臨床濃度のキセノンと亜酸化窒素はNMDA受容体Ca^<2+>/Na^+電流を濃度依存的および可逆的に抑制した。これらの結果は、揮発性麻酔薬はGABA_A受容体系に対して、キセノンと亜酸化窒素はNMDA受容体に特異的に作用することを示唆している。
本研究により、キセノンは不活性ガスであるにもかかわらず作用特異性を有するという結論が得られた。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] Hamanaka T, et al.: "Binding of volatile anesthetics to purple membranes studied by X2 ray diffraction"Toxicology Letters. 100-101. 397-403 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukami S, et al.: "The effects of a point mutation of the β_2 : subunit GABA_A receptor on direct and modulatory actions of general anesthetics."Eur J Pharmacol. 368. 269-270 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "The quantitative analysis of three action modes of volatile anesthetics on purple membrnae."Biochim Biophys Acta. 1467. 139-149 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamanaka T, Nakagawa T, kito Y, Nishimura S, Uchida I, Mashimo T: "Binding of volatile anesthetics to purple membranes studied by X-ray diffraction."Toxicology Letters. 100-101. 397-403 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukami S, Uchida I, Takenoshita M, Mashimo T, Yoshiya I: "The effects of a point mutation of the β_2 subunit GABA_A receptor on direct and modulatory actions of general anesthetics."Eur J Pharmacol. 368. 269-276 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa T, Hamanaka T, Nishimura S, Uchida I, Mashimo T, Kito Y: "The quantitative analysis of three action modes of volatile anesthetics on purple membmae."Biochim Biophys Acta. 1467. 139-149 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukami S,Uchidal,Takenoshita M,Mashimo T,Yoshiyal: "The effects of a point mutation of the β_2 Subunit GABA_A receptor on direct and modulatory actions of general anesthetics."Eur J Pharmacol. 368. 269-276 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakagawa T,Hamanaka T,Nishimura S Uchidal,Mashimo T,Kito Y: "The quantitative analysis of three action modes of volatile anesthetics on purple membrnae."Biochim Biophys Acta. 1467. 139-149 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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