初代培養脳神経細胞を用いた虚血モデルにおける麻酔薬物及び低温療法の神経保護作用

• Project/Area Number: 15790816
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Anesthesiology/Resuscitation studies
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 澁田 達史 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (20324767)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: NMDA / NOドナー / ケタミン / チオペンタールナトリウム / 初代培養 / チオベンタールナトリウム / 低温療法 / 一酸化窒素合成阻害薬 / 神経保護作用 / NMDA神経毒性 / 培養皮質細胞

Research Abstract

昨年度までに行ったラット初代培養大脳皮質細胞を用いたN-メチルーD-アスパレイト(NMDA)および一酸化窒素放出ドナー(NOC-5)による神経細胞障害モデルを利用し、静脈麻酔薬ケタミン及びチオペンタールナトリウムを用いた細胞保護作用について研究及び考察を進めた。妊娠16日目のウイスターラットより、胎児を取り出し大脳皮質を採取し脳神経細胞を分離し初代培養を行った。その後、通常のインキュベーターを用いて14日間培養を行った。NMDAまたは、NOC-5暴露直前にケタミン、チオペンタールナトリウムを臨床使用濃度を中心とした様々な濃度にて単独投与、もしくは両静脈麻酔薬の同時投与を行った。培養大脳神経細胞に於いてNMDA暴露を行った場合、ケタミン、チオペンタールナトリウム共に脳神経細胞の生存率が上昇し細胞保護作用が示された。一方でNOC-5を培養脳神経細胞に暴露した場合、チオペンタールナトリウムはそのフリーラジカルスカベンジャーとしての働きにより細胞保護作用を示したのに対し、NMDAの非競合的拮抗薬であるケタミンは細胞の生存率に全く影響を与えなかった。この両麻酔薬を混合投与した場合、NOC-5による神経毒性に対してはチオペンタールナトリウム単独の保護作用に比較し、有為差は認められなかったが、NMDA暴露に対してはこの両者をそれぞれ単独で使用した場合に比べ強力な神嘩保護作用が見られた。これらの結果について国内外の研究者と個別に討論を行った。以上の成果は平成18年3月24日より28日に開催される国際麻酔研究学会主催の第80回International Anesthesia Research Society Clinical and Science Congress(米国、サンフランシスコ)の演題として採択された。

Research Products

• [Publications] Shibuta S, Varathan S, Mashimo T: "The neuroprotective effect of ONO-1714 on NMDA-mediated cytotoxicity in vitro."J Neurol Sci.. 215. 31-36 (2003)
• [Publications] Varathan S, Shibuta S, et al.: "Effects of deep hypothermia on nitric oxide-induced cytotoxicity in primary cultures of cortical neurons."J Neurosci Res. 72. 613-621 (2003)