Effect of inhaled argon on neurologic outcome and cerebral TLR activity in permanent MCAO rats

• Project/Area Number: 23K08381
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 谷西 秀紀 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (40509428)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松岡 義和 岡山大学, 大学病院, 助教 (20509434)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: アルゴン吸入 / ラット永久中大脳動脈閉塞 / 神経学的評価 / 包括的神経学的スケール / TLR活性 / 脳梗塞

Outline of Research at the Start

アルゴンは大気中に３番目に多く存在し、Toll-like receptor (TLR) 2/4 signaling pathwayの活性化抑制により脳保護効果を有する。吸入により速やかに投与でき麻酔作用や循環抑制作用がないため脳梗塞後の治療オプションとして理想的であるが、永久脳梗塞時の神経学的予後に関する基礎研究はほとんど行われていない。
本研究ではラット永久中大脳動脈閉塞モデルを用い、虚血開始後のアルゴン吸入が虚血後４週にわたる神経学的予後に与える影響を評価し、同時にTLR 2/4 signaling pathwayの活性化抑制に与える影響をin vivoモデルで初めて確認する。

Outline of Annual Research Achievements

本年度はアルゴン吸入を従来からもつ麻酔回路への組み込みの準備に追われた。アルゴン３時間投与に必要な麻酔回路、また流量計の組み込み、また虚血開始後24時間にわたりアルゴンを投与できる環境をつくる予定であったが、専用のベンチが一つであり、そちらを別実験で使用し完遂することを優先したため、本年度は実験に必要な装置を組み立てる段階までしか進めることができなかった。ラット永久中大脳動脈モデルは完成しており、早期にアルゴン吸入のパイロットスタディに入ることが可能である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究の前に行っていた研究（基盤研究C: 20K09196）を完遂させることを優先させたこと、また研究代表者自身が異動に伴い客員研究員の立場となり、実験に費やすことのできる時間が限られるようになったため、思うようなペースで研究を進めることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

アルゴン吸入に必要な麻酔回路、実験器具についてはすでに準備が完了していること、また中大脳動脈閉塞自体はすぐに施行可能な環境にある。ただ研究代表者自身の環境の変化により研究に費やす時間が限られているため、虚血後１週にわたる神経学的予後の検討よりは、永久虚血が虚血後（主に虚血翌日）の炎症性サイトカインあるいはアポトーシス、TLR活性に与える影響（TLR4/MyD88/NFκB の定量）を優先すべきと考えている。