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Effect of volatile anesthetics on astrocytes under hypoxic conditions

Research Project

Project/Area Number 21K08969
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionHyogo Prefectural Amagasaki General Medical Center (2022-2023)
Kyoto University (2021)

Principal Investigator

田中 具治  兵庫県立尼崎総合医療センター(研究部), その他, 医師 (10402893)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsアストロサイト / 低酸素 / 麻酔薬 / 微小管 / 揮発性麻酔薬
Outline of Research at the Start

揮発性麻酔薬がアストロサイトに対してどのような作用を有するかということはほとんど未知である。申請者は、過去アストロサイトの低酸素応答、とくに低酸素誘導性因子(Hypoxia-inducible factor:HIF)-2を介する反応が複数の揮発性麻酔薬によって共通して抑制されることを報告した。今回、アストロサイトにおける低酸素応答全体への揮発性麻酔薬の影響とそのメカニズムについて検討し、これらを通じて、揮発性麻酔薬の根本的な作用の一端を明らかにしたいと考えている。

Outline of Annual Research Achievements

揮発性麻酔薬がアストロサイトに対してどのように作用するかということは現在ほとんど未知であると考えられるが、申請者は、過去アストロサイトの低酸素応答、とくに低酸素誘導性因子(Hypoxia-inducible factor:HIF)-2を介する反応が複数の揮発性麻酔薬によって共通して抑制されることを報告してきた。今回、アストロサイトにおける低酸素応答全体への揮発性麻酔薬の影響とそのメカニズムについて検討し、これらを通じて、揮発性麻酔薬の根本的な作用の一端を明らかにしたいと考えている。HIFは、低酸素下で活性化する転写因子で、HIF-1とHIF-2として機能する。HIF活性は酸素濃度に反比例することから、揮発性麻酔薬によるHIF-2の抑制は、麻酔薬による酸素消費量の抑制により低酸素の程度が緩和された結果として生じた可能性が考えられたが、これは酸素消費量を実際に計測することによって否定されている。そのためHIF-2抑制メカニズムとして①HIF-2α転写・タンパク合成系②HIF-2の核移行③HIF-2分解を介する可能性が考えられるが、複数の揮発性麻酔薬が共通して作用する機構は不明である。ひとつの仮説として麻酔薬が微小管上の細胞内モーター蛋白の動態を抑制するとの報告がなされており、この作用によりHIF-2の核移行が影響を受ける可能性がある。実際に申請者らはHIF-2を構成するβサブユニットの核移行を麻酔薬が抑制するデータを得ている。またアストロサイトでは低酸素環境下においてMAPK(とくにRas-ERK1/2)やPI3K-Aktといったシグナル伝達系が活性化することが報告されており、これらはHIFタンパク合成にも影響するため、揮発性麻酔薬の作用ターゲットである可能性がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

代表研究者の転勤により、研究室整備に遅れが生じているため。

Strategy for Future Research Activity

在籍施設での研究設備の整備、ならびに連携施設での研究続行を考慮している。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Prior exposure to stress exacerbates neuroinflammation and causes long-term behavior changes in sepsis2023

    • Author(s)
      Mariko Miyao, Akiko Hirotsu, Kenichiro Tatsumi, Tomoharu Tanaka
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 9 Issue: 6 Pages: e16904-e16904

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e16904

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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