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The effect of anesthetics on the nervous system of mitochondrial disorders derived from iPS cell models

Research Project

Project/Area Number 20K17845
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionInternational University of Health and Welfare

Principal Investigator

Morita Tomotaka  国際医療福祉大学, 医学部, 研究員 (30546924)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords神経保護効果 / 神経毒性 / 麻酔薬 / カルシウムイメージング
Outline of Research at the Start

プロポフォールは酸化的リン酸化の脱共役剤としての作用によりミトコンドリア機能を抑制し,プロポフォール注入症候群(PRIS)の原因の一つと考えられる.一方で,ミトコンドリアDNA(mtDNA)異常によるミトコンドリアの機能低下でミトコンドリア病(MD)が発症する.しかし,変異型mtDNAとMDの発症・病態との関係については十分な知見を得られてない.
本研究では,mtDNA異常を有するマウス初代培養大脳皮質神経細胞に,静脈麻酔薬や吸入麻酔薬を投与して麻酔薬の神経細胞への影響とその機序を解明し,MDまたはPRIS罹患者にとって最も安全性の高い麻酔薬の選択ができるようにする.

Outline of Final Research Achievements

Neurons prepared from E17 Wistar rats were used after 2 weeks in primary culture. The neurons were exposed to 24-h hypoxic insults with or without remimazolam or midazolam.
Though midazolam administration under normoxia did not affect the survival ratio, midazolam exhibited a significant neuroprotective effect against hypoxic insults.
While the survival ratio of neurons which were administered 50mM remimazolam was not significantly different from neurons in control groups, 0.5mM and 5mM remimazolam significantly decreased survival ratios. These results may show the neurotoxicity of low-moderate concentrations of remimazolam.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

レミマゾラム (RMZ) に関する動物実験はまだ少なく,中でもその中枢神経毒性については明らかになっていない.特に小児においては臨床の現場でもその安全性が検証されている段階である.本研究ではラット初代培養大脳皮質神経細胞にミダゾラム (MDZ) またはRMZを投与し,ベンゾジアゼピン系薬剤の中枢神経保護効果を比較検討したが,RMZはMDZと比較して神経保護効果を期待できない結果であった.しかし,RMZはMDZと比較して作用時間が短時間であること,また本研究ではまだ十分な数の実験をできなかったことから,今後更なる実験を重ねて,より細かな結果が求められると考える.

Report

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

    (11 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 小児期における麻酔薬と脳神経の発達:麻酔薬の神経毒性と神経保護効果の今2021

    • Author(s)
      森田知孝
    • Journal Title

      INTENSIVIST

      Volume: 13 Pages: 682-685

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 「実用化したいテクノロジー」デジタルガジェットについて2021

    • Author(s)
      森田知孝
    • Journal Title

      麻酔・集中治療とテクノロジー2020

      Volume: 1 Pages: 12-14

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  • [Journal Article] レーザ血流計を用いた麻酔導入時の毛細血管血流の変化の比較検討2021

    • Author(s)
      森田知孝,内田整,萩平哲
    • Journal Title

      麻酔・集中治療とテクノロジー2020

      Volume: 1 Pages: 27-30

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  • [Journal Article] Arduinoと感圧センサーを用いた喉頭展開の際に舌根部にかかる圧力の測定デバイスの試作2021

    • Author(s)
      岩切さと子,吉田力丸,森田知孝,澁田達史
    • Journal Title

      麻酔・集中治療とテクノロジー2020

      Volume: 1 Pages: 66-70

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    • Author(s)
      澁田達史,森田知孝
    • Journal Title

      日小児麻酔会誌

      Volume: 26 Pages: 82-87

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      森田知孝,澁田達史
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      森田知孝,内田整
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      日本臨床麻酔学会第40回大会
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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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