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Exploring new treatment of cerebral edema through elucidating the mechanism of action of anesthetics on TRP channels

Research Project

Project/Area Number 19K18281
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionTokyo Medical University

Principal Investigator

Takahashi Nanae  東京医科大学, 医学部, 助教 (00630550)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords脳浮腫 / 脳保護 / TRPチャネル / カルシウムイメージング / 麻酔薬作用機序 / 麻酔薬 / TRPV4 / RN1734 / 虚血 / 低張液 / 幼齢脳 / 老齢脳 / 脳細胞膜 / 脳発達過程 / 脳細胞 / アストロサイト / 周術期
Outline of Research at the Start

低張性脳浮腫・虚血性脳浮腫の新たな治療ターゲットを見極めることを目的とした研究である。
マウス脳スライス標本を用い、独自に確立したTRPチャネル(transient receptor potential channels)を刺激する方法を用い、脳内ネットワーク機構を解き明かす研究を進めてゆく。脳内に幅広く作用を及ぼす麻酔薬に着目し、作用機序に迫ることを通して、低張性脳浮腫・虚血性脳浮腫の複雑な機構を明らかにする。
このことから、脳障害治療、手術時の麻酔の脳保護に役立てる結果を導いてゆく。

Outline of Final Research Achievements

TRP channels (transient receptor potential channels) are channels that exist on cell membranes. In the present study, we observed differences in the flexibility of cell membranes, the functional expression of TRP channels, and the expression of anesthetic effects in brain cells at different ages. Among these, RN1734, a TRPV4 blocker, inhibited neuronal deformation in the cerebral cortex. These results suggest that the contraction of neurons in the early phase of exposure to ischemic blood is a passive response to changes in water distribution in brain tissue due to energy deprivation and that TRPV4 and aquaporin 4, a water permeability channel, may be involved in this response.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

チオペンタール療法から、麻酔薬の作用機序を解明することで、脳保護になることを模索してきた。なかでも、細胞膜上に存在するTransient receptor potential チャネル(TRPチャネル)に着目した。麻酔薬の細胞膜上の作用機序の着目した研究は非常に少ない。脳スライスを用いて、TRPチャネルを活性化させ、麻酔薬の作用機序に迫った。麻酔薬メカニズム解析を行うことは、脳内の未解決なチャネルや、アストロサイトも含む脳内ネットワーク機構を解明することにもなる。麻酔薬メカニズム解析から脳保護を探ることは、生体保護につながる。本研究は社会的還元性の大きい研究である。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] Comparative study of the effects of TND1128 and β-NMN on spontaneous locomotor activity, reactive oxygen metabolites-derived compounds(d-ROMs)and biological antioxidant potential(BAP)in mice under hypoxic conditions2023

    • Author(s)
      Nanae Takahashi
    • Organizer
      The 14th Annual Meeting of the Federation of Asian Dental Anesthesiology Societies
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス脳スライス標本における低張液暴露時のTransient receptor potentialの発達過程を脳細胞浮腫とカルシウム上昇から探る2022

    • Author(s)
      Nanae Takahashi
    • Organizer
      NEURO 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞間隙の水分制御が脳保護の一端となりうる2021

    • Author(s)
      高橋奈々恵
    • Organizer
      第49回日本歯科麻酔学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Brain cell deformation of the cerebral cortex and hippocampus in mouse brain slices ezposed to ischemic conditions2021

    • Author(s)
      Nanae Takahashi
    • Organizer
      The 44th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society The 1st CJK International Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 虚血条件に暴露されたマウス脳スライスの大脳皮質と海馬におけるニューロン、アストロサイトおよび細胞間隙の変形とそれらにおけるTRPV4の関与2021

    • Author(s)
      高橋奈々恵
    • Organizer
      第75回 日本口腔科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 麻酔薬の全脳虚血時の 大脳皮質と海馬CA1領域における影響2021

    • Author(s)
      高橋奈々恵、板橋俊雄
    • Organizer
      第68回 日本麻酔科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 虚血条件に暴露されたマウス脳スライスにおける大脳皮質と海馬の脳細胞変形の検討2020

    • Author(s)
      高橋奈々恵 , 工藤佳久 , 輪嶋善一郎
    • Organizer
      第67回 日本麻酔科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Brain cell deformation of the cerebral cortex and hippocampus in mouse brain slices ezposed to ischemic conditions2020

    • Author(s)
      Nanae Takahashi, Toshio Itabashi, Yoshihisa Kudo
    • Organizer
      The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マウス脳スライス標本における低張液暴露と虚血液暴露時の細胞間隙容量とそれに及ぼす影響因子2020

    • Author(s)
      高橋奈々恵 , 板橋俊雄
    • Organizer
      第48回 日本歯科麻酔学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 脳神経学研究の最前線 マウス脳組織の虚血に対する反応の光学的解析とその薬理学的考察2020

    • Author(s)
      高橋奈々恵
    • Organizer
      第39回 日本蘇生学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] The existence of a stretch-activated G protein-coupled receptor in mouse brain neurons2019

    • Author(s)
      Nanae Takahashi
    • Organizer
      Neuro 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Intravenous treatment through the utilization of intravenous patient-controlled analgesia with a change in plan from general anesthesia2019

    • Author(s)
      Nanae Takahashi
    • Organizer
      ASA annual meeting
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス脳スライスにおける発達に伴う脳細胞膜のTRPチャネル機能発現から麻酔薬作用機序を探索する2019

    • Author(s)
      高橋奈々恵
    • Organizer
      日本歯科麻酔学会総会・学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 幼齢マウス脳の脳細胞膜発達過程からみたTRPチャンネルにおける麻酔薬作用発現機序2019

    • Author(s)
      高橋奈々恵
    • Organizer
      日本小児口腔外科学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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