遺伝子導入による虚血耐性獲得を応用した循環停止法における脳保護に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08671526
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 福嶌 教偉 大阪大学, 医学部, 助手 (30263247)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 正井 崇史 大阪大学, 医学部, 助手 (30273650) ; 西村 元延 大阪大学, 医学部, 助手 (90291442) ; 澤 芳樹 大阪大学, 医学部, 助手 (00243220) ; 大竹 重彰 大阪大学, 医学部, 講師
• Keywords: 脳虚血 / 遺伝子導入 / bcl-2 / HVJ-liposome

Research Abstract

脳に対する遺伝子導入法の開発
Willis動脈輪が形成されないため頸動脈遮断で容易に脳虚血が得られる砂ネズミで表面冷却により全身低体温、総頸動脈クリッピングにより循環停止とし、この間脳室内あるいは血行性にFITColigonucleotideならびにLuciferaseを含んだHVJ-liposomeを注入した。30分から2時間の循環停止の後、脳循環を再開し、動物を蘇生させて4〜5日生存させ、FITC oligonucleotideならびにLuciferaseの発現を確認した。
脳虚血耐性獲得実験(bcl-2)
上記1で得られた手技で癌抑制遺伝子bcl-2の遺伝子導入を行い、実験動物の回復過程における神経学的評価を行った。実験動物は5日後に犠死せしめ、脳神経その他の病理組織学的変化を調べ生存細胞数をカウントした。また免疫組織学的染色により遺伝子を導入した蛋白質の発現とその局在を確認した。脳細胞内にbcl-2の発現は認めたものの、生存細胞数には有意差を認めず、本方法にては脳虚血耐性の向上は認められなかった。
脳虚血耐性獲得実験(神経栄養因子)
同様にして神経栄養因子NGF-BDNFの遺伝子導入および評価を行った。上記2と同様、脳細胞内にNGF-BDNFの発現を認めた。生存細胞数は有意に増加しており、本方法による脳虚血耐性の向上が示唆された。
対外循環・循環停止モデルにおける脳虚血保護実験
臨床における循環停止法では脳循環に加えて体循環全部が停止しており、この状況の再現のため、ラット対外循環・循環停止モデルを用いて脳保護効果を調べた。ラットの大腿動脈送血、心房脱血により、実験用に製作したhollow-fiber型模型人工肺・熱交換器・ローラーポンプを用いた体外循環を開始、表面冷却・中心冷却を併用した低体温にて循環停止とし、総頸動脈より同様にHVJ-liposomeを含んだ血液(脳保護液)を注入した。復温の後、対外循環を離脱し、上記2・3と同様の神経学的評価および病理組織学的評価を行った。上記3と同様に神経栄養因子NGF/BDNFの遺伝子導入を行った脳保護において、脳細胞内にNGF・BDNFの発現を認め、生存細胞数は有意に増加していた。