一酸化炭素中毒における遅延性大脳基底核神経障害の発生機序

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09670439
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Shimane Medical University
• Principal Investigator: 上園 崇 島根医科大学, 医学部, 助手 (70294387)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松原 和夫 旭川医科大学, 医学部, 教授 (20127533) ; 木村 恒二郎 島根医科大学, 医学部, 教授 (30153191)
• Keywords: 一酸化炭素中毒 / 遅延性神経障害 / 淡蒼球 / 神経細胞死 / ブレインマイクロダイアリシス / グルタミン酸

Research Abstract

一酸化炭素中毒の後遺症として、重篤で様々な精神障害が認められる。一酸化炭素中毒の器質的な遅延性障害として大脳皮質、基底核及び海馬の神経脱落が特徴的に認められる。一方、一過性の窒素などの虚値後の脳障害は、大脳皮質、海馬、小脳神経細胞の壊死が観察される。両者の中枢障害はかなり似通っているが、一酸化炭素中毒の場合、基底核、特に淡蒼球の両側性の神経細胞死が顕著に認められる。この相違が、一酸化炭素中毒特有の機構に基づくものか、あるいは低酸素状態に普遍的に認められる現象かは明らかでない。本年度は、淡蒼球における一酸化炭素の神経化学的変化に的を絞り研究を行った。ラットに、3%の一酸化炭素を含む空気を吸入させることにより一酸化炭素中毒モデルを作成した。一酸化炭素吸入中及び吸入後、淡蒼球のブレインマイクロダイアリシスを行った。プローブ膜長は、2mmとした。吸入開始直後より、細胞外液中のグルタミン酸の著明な増加が観察され、その後グルタミン酸は急速に低下した。ドーパミンの細胞外液への放出は、グルタミン酸に比べ軽度であった。一方、10%濃度の酸素を混合した窒素ガスを吸入させたラットを低酸素モデルとし同様な研究を行ったところ、淡蒼球におけるグルタミン酸の放出は、一酸化炭素ほど著明ではなかった。このことは、一酸化炭素が淡蒼球においてケミカルメディエーターとして働く可能性を示唆する。一酸化炭素中毒の淡蒼球における器質的な遅延性神経障害は、この一酸化炭素によって、放出されたグルタミン酸毒性によると推測された。

Research Products

• [Publications] K.Matsubara et al.: "Structural significance of azaheterocyclic amines related to Parkinson's disease for dopamine transporter" European Journal of Pharmacology. (in press). (1998)
• [Publications] K.Matsubara et al.: "Endogenously Occurring β-Carboline Induces Parkinsonism in Non-Primate Animals : a Possible Causative Pro-Toxin in Idiopathic Parkinson's Disease" Journal of Neurochemistry. 70. 727-735 (1998)
• [Publications] K.Shimizu et al.: "Reduced dorsal hippocampal glutamate release significantly correlates with the spatial memory deficits produced by benzodiazepines and ethanol." Neuroscience. 83. 701-706 (1998)
• [Publications] M.Naoi et al.: "A neutral N-methyltransferase activity in the striatum determines the level of an endogenous MPP-like neurotoxin,1,2-dimethyl-6,7-dihydroxyisoquinolinium ion,in the substantia nigra of human brain." Neuroscience Letters. 235. 81-84 (1997)
• [Publications] T.Shikimi et al.: "Significant decrease of ulinastatin-like immunoreactive substance in the cerebrospinal fluid of patients with dementia." Neuropsychobiology. 35. 187-190 (1997)
• [Publications] W.Maruyama et al.: "A dopaminergic neurotoxin,1(R),2(N)-dimethyl-6,7-dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline,N-mehyl(R)salsolinol,. and its oxidation producr,1,2(N)-dimethyl-6,7-dihydroxyisoquinolinium ion,accumulate in the nigrostriatal system of human brain." Neuroscience Letters. 223. 61-64 (1997)