ユビキタスな虚血シグナル関連蛋白を基盤とした麻酔薬の脳保護作用の新規解析法

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15591659
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 松本 晶平 東京医科大学, 医学部, 講師 (30256250)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 泰雄 東京医科大学, 医学部, 助教授 (70183720) ; 一色 淳 東京医科大学, 医学部, 教授 (60074796) ; 室園 美智博 東京医科大学, 医学部, 助手 (70276947)
• Keywords: 脳虚血 / 吸入麻酔薬 / イソフルレン / PKCγ / CaMkIIα / トランスロケーション

Research Abstract

麻酔薬の脳保護作用がどのような情報伝達系を介して行われるのか、脳細胞にユビキタスに存在するプロテインキナーゼの変動を測定することにより解明するのが、本研究の目的である。本年度の研究は、まず実験モデルであるマウスの種頼を特定するため数種類のマウスで基礎実験を行い、C57/blackが最もイソフルレン麻酔導入から正向反射消失時間が短いことを確認した。C57/blackマウスを用いて、断頭虚血モデルを作成し、イソフルレン1MAC、2MACにおけるプロテインキナーゼCγ(PKCγ)、カルシウムカルモデュリン依存性プロテインキナーゼIIα(CaMKIIα)の細胞質から細胞膜特にシナプス部位へのトランスロケーションを測定した。1MAC、2MACのイソフルレンは、PKCγのトランスロケーションには影響を与えないが、CaMKIIαのトランスロケーションを有意に抑制した。なお、虚血時間は2分間で、5分間の虚血では残念ながら有意な差を見いだせなかった。そこで、虚血時間を新たに3分と5分に設定し、ウェスタンブロットのタンパク量を増やして、別の実験群で行った結果、CaMKIIαのトランスロケーションは、3分、5分共に有意に抑制された。この結果と、我々の過去の知見から、イソフルレンはCaMKIIαのTh286のリン酸化を抑制することで、CaMKIIαのトランスロケーションを抑制し、脳保護作用をもたらすことが考えられた。さらに吸入麻酔薬をセボフルレンに変更して同様の実験を行った。虚血3分においてセボフルレンはイソフルレンと同様にCaMKIIαのトランスロケーションを抑制したが、5分虚血では有意差が得られていない。さらにnを増やして実験を続ける予定であるが、今のところ、セボフルレンに比べ、イソフルレンの方がCaMKIIαのトランスロケーション抑制効果が強いと言えそうである。

Research Products

• [Publications] 松本恵理子, 松本晶平, 室園美智博, 渡辺泰雄, 一色淳: "イソフルレンがマウス脳虚血時のプロテインキナーゼCとカルシウムカルモヂュリン依存性プロテインキナーゼIIのトランスロケーションに与える影響"蘇生. 23(1). 1-7 (2004)
• [Publications] Shohei Matsumoto, Mehrdad Shamloo, Eriko Matsumoto et al.: "Protein kinase C-γ and Calcium/Calmodulin-dependent protein kinase II-α are persistently translocated to cell membranes of the rat brain during and after midd"Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 24. 54-61 (2003)