脂質ラフトのバイオイメージングと電気生理学的手法による全身麻酔薬の作用機序研究
Project/Area Number |
22K09062
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 55050:Anesthesiology-related
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
長谷 由理 北海道大学, 大学病院, 助教 (20626121)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舩橋 誠 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (80221555)
長谷部 晃 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (90281815)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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Keywords | 全身麻酔薬 / 作用機序 / 脂質ラフト / バイオイメージング / パッチクランプ法 / ATPase |
Outline of Research at the Start |
近年、全身麻酔薬の作用の場は生体膜の一部を構成する脂質ラフトと考える説が登場し、研究が進められている。研究がさらに進むとリピド説とタンパク説が融合され、全身麻酔薬の作用機序が統一されると考えるに至った。 本研究では、バイオイメージング技術により生細胞の脂質ラフトに対する全身麻酔薬の影響を可視化して解析し、パッチクランプ法により、全身麻酔薬の脂質ラフトに対する作用によりニューロンの興奮性が調節されることを明らかにする。また、脂質ラフトに存在するNa,K-ATPaseやCa,Mg-ATPaseに対する全身麻酔薬の作用を比較し、脂質の重要性について検討する。
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Outline of Annual Research Achievements |
全身麻酔薬の作用の場が脂質ラフトであると仮定し、全身麻酔薬による脂質ラフトの流動性や構造の変化があることを生細胞で可視化するために、以下の準備を進めた。 実験室にある細胞培養設備(CO2インキュベーター、クリーンベンチ、顕微鏡、乾熱滅菌器、オートクレーブ)などが長期にわたり使用されていなかったので、必要な消耗品の購入なども含めて整備し、培養開始の準備を行った。 文献検索から、対象とする細胞をヒト腎臓HEK293細胞と、マウス神経芽細胞腫Neuro-2A細胞に決定し、HEK293細胞は研究分担者から供与を受け、Neuro-2A細胞はJCRB細胞バンクから購入して培養を開始した。両細胞を増殖させて多量の凍結細胞を得て、今後の研究基盤を確立した。また、両細胞に対する麻酔薬の作用を検討するために、細胞数の計測を行って評価する系と、MTTアッセイを使用する系の準備を行った。 これまでの研究分野を継続して、脂質ラフトに存在する酵素としてNa,K-ATPaseとCa,Mg-ATPase活性に対する麻酔薬の作用を検討することにした。活性測定の材料として、HEK293細胞とNeuro-2A細胞の破砕物を作成して、Na,K-ATPaseとCa,Mg-ATPase活性を測定し、両細胞とも両活性が存在することを確認した。さらにNeuro-2A細胞に関しては遠心分離操作により両活性が存在するミクロソーム分画を得て活性を測定し、両活性ともミクロソームに回収されることを確認した。今後、さらに精製を行い、より良い材料とする予定である。 共焦点レーザー顕微鏡での観察のための前準備として、研究分担者と議論を行い、プラスミドの準備と、培養細胞への導入を行う準備を開始した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
イメージングを行うための前準備に時間を要しており、主に目的としている観察に至っていない。一方で、可能な範囲において、各種ATPaseの部分精製を行って、麻酔薬による作用の検討を行う応用実験を同時に進めている。
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Strategy for Future Research Activity |
イメージングを行うための準備を進めて、観察の段階に入る予定である。各種麻酔薬による影響を検討する。イメージングの目途がたてば、その次に予定している生理学研究を行う。 同時に、これまで継続して行っている実験を発展させる予定であり、Na,K-ATPaseとCa,Mg-ATPase活性に対する麻酔薬の作用を検討するとともに、培養細胞の増殖・生存に対する麻酔薬の作用を検討し、定量的に解析する計画を立てている。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)