2018 Fiscal Year Research-status Report
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16K11411
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
成松 英智 札幌医科大学, 医学部, 教授 (70295343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沢本 圭悟 札幌医科大学, 医学部, 助教 (10597529)
石黒 雅敬 札幌医科大学, 医学部, 助教 (30404586)
高橋 和伸 札幌医科大学, 医学部, 助教 (40530605)
高田 幸昌 札幌医科大学, 医学部, 助教 (70530608) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 硫化水素 / 海馬スライス / シナプス伝達 / EPSP / 脳虚血モデル / 脳保護 / 細胞外微小電極法 / ２次性脳損傷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度＜海馬CA1-錐体細胞におけるグルタミン酸脳損傷モデルに対する硫化物イオンの影響＞
本年度は，海馬スライスCA1-錐体細胞グルタミン酸脳損傷モデルに対する硫化物イオン（S2-）の影響を検証した．細胞外電位同時多点記録法（Multi electrode alley system）を用いて，樹状突起上のEPSPを反映するfield EPSP（以下，fEPSP）および神経細胞体上の活動電位を反映するpopulation spike（以下，PS）を同時記録し，シナプス伝達変化の指標として解析した．生体の硫化水素吸入による血漿中S2-生成状態を人工髄液灌流系で再現する目的で，人工髄液に硫化ナトリウム（以下，Na2S，S2-を生成）を溶解させた．PSおよびfEPSPは10mMグルタミン酸溶解人工髄液の10分間灌流(２次性脳損傷モデル介入)により完全消失したが，その後の正常人工髄液によるwashoutで部分的に回復した．この部分回復は，Na2S (300 mcM，10分間)の介入後投与により改善したが，介入前および介入同時投与では改善を示さず，逆に回復を増悪させた．本研究では前々年度までに，PSおよびfEPSPは300 mcM Na2Sにより完全かつ可逆的に抑制された後，washoutにより完全回復することを明らかにしている．以上の成績は，ラット海馬スライス中枢神経系シナプス伝達において，可逆的抑制を示す濃度のNa2Sは，２次性脳損傷モデル介入より後（回復期）に作用した場合には過剰グルタミン酸によるシナプス伝達障害を軽減させるが，介入より前あるいは同時に作用した場合には逆に増悪させることを示す．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究期間3年目となる平成30年度は，２次性脳損傷モデル介入によるラット海馬CA1-pyramidal cellシナプス伝達障害に対するS2-の影響を検証し，S2-が投与時期により障害を改善あるいは増悪させるというデータを得た．Multi electrode alley systemを用いた電位同時多点記録やwhole cell patch clamp法，等の次年度以降に向けての実験モデルの作成・安定化，等も順調である．おおむね予定通りの進捗状況である．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度の実験で上記のようなデータが得られたため、平成31年度は海馬スライスCA1神経細胞を用いて，２次性脳損傷モデル介入に対する低濃度Na2S(100 mcM：単独ではPSおよびfEPSPに有意な影響を及ぼさない)および高濃度Na2S(1000 mcM：単独ではPSおよびfEPSPに不可逆的あるいはそれに近い抑制を及ぼす)の脳保護的影響の解明を進める．また未実施で残されていた虚血脳介入モデルに対する高濃度Na2S(1000 mcM)の影響の解明を進めていく．
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