慢性脳低灌流状態における微小脳循環調節機構の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09313
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 矢田 健一郎 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 産学官連携研究員 (40467361)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 及川 伸二 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10277006) ; 冨本 秀和 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80324648)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 脳循環予備能 / 代償性血管拡張 / 慢性脳低灌流 / 二光子顕微鏡

Outline of Annual Research Achievements

頚部内頚動脈分岐部はアテローム動脈硬化の好発部位であり、この狭窄性病変による慢性脳低灌流状態では、血行力学的にwatershed infarctionや脳室周囲の深部白質にterminal zone infarctionを起こすことが知られている。その病態メカニズムに関しては、不明な点が多くまた確立した治療法もない。この灌流圧低下状態に対する代償性の反応とし末梢血管を拡張させ血管抵抗を減らすことにより血流を維持させようとする代償性脳循環調節機構の存在が推定されているが、この状態を直接観察した様な研究は皆無である。本年度は、マウス慢性脳低灌流モデルを作成して、動脈、毛細血管、静脈の各種血管がどの様に代償性血管拡張を示すのかを二光子顕微鏡を用いたin vivo imagingにて明らかにした。
マウス慢性脳低灌流モデルは、総頚動脈の外側からmicro coilを装着させることにより、頚動脈狭窄性病変を作成した。micro coil（0.20ｍｍ、0.18ｍｍ、0.16ｍｍ）の径を変えることにより頚動脈狭窄率を変えて、種々の段階の低灌流状態を作成した。脳表細動脈、穿通動脈、毛細血管、静脈の血管径を狭窄病変作成前後で測定した。軽度から中等度の灌流圧低下状態では、（micro coil 0.20、0.18ｍｍ）では穿通動脈に明らかな代償性の血管拡張が認められた。高度の灌流圧低下状態（micro coil 0.20、0.18ｍｍ）では、むしろ血管が収縮様な所見が認められた。
本年度の研究からは、代償性の血管拡張は、穿通動脈で著明であること、灌流圧低下が高度になると、代償性の血管拡張は起こらず、むしろ血管は収縮してしまうことを明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、代償性血管拡張反応を二光子顕微鏡を用いて直接観察することが可能であった。ただし、0.16ｍｍのmicro coilを用いた高度脳灌流圧低下状態では、慢性脳低灌流病態よりは、むしろ急性脳虚血を反映した様な血管反応性が認められた。本年度は、micro coilを0.20ｍｍから0.16ｍｍまで使用したが、次年度はもう一段回狭窄程度の軽い0.22ｍｍのCoilを使用する予定である。

Strategy for Future Research Activity

1）血管拡張性物質を用いた代償性血管拡張の評価
臨床では、代償性の血管拡張を直接評価することはできず、血管拡張性物質（Acetazolamide：ACZなど）を投与して、残存する血管拡張能の程度から脳循環予備能の評価を行ってきた。慢性脳低灌流状態での各血管のACZ血管反応性を二光子顕微鏡を用いて明らかにする。
2）慢性脳低灌流状態におけるastrocyteの活性化
慢性脳低下流状態におけるAstrocyteの活性化を二光子顕微鏡を用いたCa　Imagingにて明らかにする。

Causes of Carryover

遺伝子導入マウスは使用週令があり、蛍光色素などの消耗品は長期保存ができない為、使用の直前で購入している。２月頃購入予定であったが、当初の計画より２か月ほど伸びた為、繰り越しとした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験計画どうり遺伝子導入マウスと蛍光色素を購入予定である。