虚血性神経細胞浮腫、機能障害の予防・治療をめざした脳切片モデル解析の新展開

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470317
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 藤原 直士 新潟大学, 医学部, 助教授 (70181419)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 洋子 新潟大学, 医学部, 助手 (80018853) ; 瀬尾 憲司 新潟大学, 歯学部・附属病院, 助教授 (40242440) ; 多賀 紀一郎 新潟大学, 医学部, 助教授 (00163329)
• Keywords: 脳虚血 / 虚血耐性 / 神経興奮伝搬 / 膜電位画像 / 脳組織切片 / 低酸素・無グルコース / 海馬 / 大脳皮質

Research Abstract

1.スナネズミ前脳虚血モデルを用い、軽度脳虚血を前処置した動物ついて、再度の虚血負荷後に生ずる神経細胞機能変化の進行課程を、新鮮海馬切片標本の神経興奮伝搬を膜電位画像によって検索した。前処置を施行しなかった動物では、一過性(5分間)脳虚血から1日後に作製した海馬切片の神経興奮伝搬が強く抑制された。虚血から2か月後に作製した海馬切片ではCA1錘体細胞が消失して繊維化し、興奮伝搬も観察されなかった。一方、前処置動物では、再虚血1日後の海馬切片の興奮伝搬は一部残存し、2か月後に作製した海馬切片でもCA1細胞の一部が残存し、興奮伝搬も認められた。以上のように、神経細胞の機能面からも軽度脳虚血負荷による虚血耐性効果が裏付けられた。
2.脳虚血モデルに対比して、in vitro系、すなわち、脳組織切片に対する低酸素・無グルコース負荷後における神経機能障害の進行を観察した。スナネズミの新鮮脳組織切片標本(海馬および大脳皮質)に対し、2分、5分、10分間の低酸素・無グルコース負荷を行い(37℃)、その後、室温に保存して経時的に神経興奮伝搬の変化を検索した。低酸素・無グルコース負荷をしない切片および2分間だけ負荷した切片では、負荷後0.5時間、3時間、20時間において神経興奮伝搬に著明な変化を認めなかった。5分間の低酸素・無グルコース負荷後0.5時間、3時間では、海馬、大脳皮質切片ともに全体的に神経興奮伝搬が軽度抑制され(とくに、海馬では興奮が刺激層にのみ限局)、20時間後には伝搬は強く抑制された。10分間の低酸素・無グルコース負荷後0.5時間ではわずかな興奮伝搬が認められたが、3時間後、20時間後には興奮伝搬は消失し、さらに切片組織に著明な膨化が認められた。以上のように、低酸素・無グルコース負荷後の脳切片において、神経興奮伝搬を可視化して解析し、脳虚血に類似した神経機能障害過程を観察することができた。

Research Products

• [Publications] 藤原直士: "膜電位画像による一過性虚血後の神経細胞機能解析"脳循環代謝. 12・1. 91-92 (2000)
• [Publications] Taga,Kiichiro: "Ischemic tolerance preserves propagation of membrane depolarization"NeuroReport. 11・13. 2961-2964 (2000)