虚血性神経組織半影(penumbra)のin vivo系におけるモデル化

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09671442
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 中瀬 裕之 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (10217739)
• Keywords: rat / penumbra / 脳血流 / 酸素飽和度

Research Abstract

両側頚動脈にhypobaric hypotension techniqueを用いてラット前脳虚血モデルを作成し、in vivo penumbra-like tissue作成を試みた。10-13週令雄Wistar rat30匹(体重260-360g)を用い、全身麻酔下に両側総頚動脈を露出、右総頚動脈に3-0絹糸をループ状にかけ体外に誘導、左総頚動脈からは動脈圧をモニターした。両側前頭頭頂関頭を施行し、SEPあるいは、両側前頭葉から骨誘導脳波モニターを行った。右大脳半球ではlaser-Doppler flowmetry(ALF21,Advance)を用いたlaser-Doppler scanning法により脳血流(rCBF(LD-unit))測定を3分間隔で行い、さらに直流電位モニターで虚血性脱分極の測定を行った。左大脳半球では組織酸素飽和度をHbSO2 monitor(EMPHO-II,BGT)にて1分間隔で測定した。ラットの下半身に吸引装置を装着し、右総頚動脈を遮断後、hypobaric hypotension techniqueを用い平均体血圧を下降させ、脳波が平坦となった時点で血圧を一定に維持し脱分極が生じるまでの時間を計測した。この二つの閾値の間(penumbra window)を、penumbraとした。
その結果、虚血負荷前の平均体血圧は103±10mmHgであり、rCBFは32.1±6.3LD-unit、酸素飽和度は49.5±10.7%であった。SEPあるいは脳波が平坦となった時点での平均体血圧は61.3±12.5mmHg、SEPが平坦あるいは平坦脳波でのrCBFは9.4±3.6LD-unit、酸素飽和度は23.7±6.9%であった。脱分極が生じた時点ではrCBFは5.9±1.9LD-unit(P<0.05)、酸素飽和度は22.2±8.0%(P=0.14)であった。SEPあるいは脳波が平坦となってから脱分極が生じるまでの時間は5.17±0.96分でありこの間がpenumbraと考えられた。
虚血性脱分極が生じた時点ではCBFの低下に比し酸素飽和度は保たれていたが、これは酸素摂取率の増加を反映していると推察された。本モデルではin vivoにおいてpenumbraの状態をとらえることが可能であり、Penumbraの病態解明あるいはneuroprotectionを検討するうえで有用なモデルになりうると考えられた。今後、組織環境の変化による影響や各種脳保護剤の影響を検討する予定である。

Research Products

• [Publications] H.Nakase: "Three-dimensional metabolic and hemodynamic imaging by ﾞscanning" technique in rat brain" Stroke. 29(1). 328 (1998)
• [Publications] H.Nakase: "Microcirculation after cerebral・venous occlusion as assessed by laser Doppler scanning." J.Neurosurg. 87(2). 307-314 (1997)
• [Publications] H.Nakase: "An experimental model of intraoperative venous injury in the rat." Skull Base Surgery. 7(3). 123-128 (1997)
• [Publications] H.Nakase: "Local cerebral blood flow autoregulation follwing cerebral venous circulation disorder in the rat." J Cereb Blood Flow Metab. 17(1). S234 (1997)
• [Publications] H.Nakase: "Ischemic tolerance induction by a Neurotoxin,3-Nitropionic acid,in a rat model of global cerebral ischemia." J Cereb Blood Flow Netab. 17(1). S211 (1997)
• [Publications] H.Nakase: "Local cerebral blood flow in a rat cortical vein occlusion model." J Cereb Blood Flow Metab. 16(4). 720-728 (1996)
• [Publications] H.Nakase: "Alterations of regional cerebral blood flow and tissue oxygen saturation in a rat sinus-vein thrombosis model." Stroke. 27(4). 720-727 (1996)
• [Publications] 中瀬裕之: "Laser-Doppler scanning techniqueを用いた脳循環動態の研究-血圧低下に伴う脳血流の変化." 脳循環代謝. 9(1). 18-25 (1997)