2020 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高田 幸昌 札幌医科大学, 医学部, 助教 (70530608) [Withdrawn]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 – 2022-03-31
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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 |
令和2年度＜海馬CA1-錐体細胞における虚血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-錐体細胞虚血脳損傷モデルに対する硫化物イオン（S2-）の影響の検証を行った．細胞外電位同時多点記録法（MEA 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-を再現する目的で，人工髄液に硫化ナトリウム（以下，Na2S）を溶解させ灌流した．PSおよびfEPSPは低酸素無グルコース人工髄液（虚血モデル）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，その後の酸素化正常人工髄液によるwashoutで部分的に回復した（前年度データ）．この部分回復は，Na2S（300 mcM，10分間）の介入前および介入後投与により改善したが，同時介入では逆に回復を増悪させた．この成績は，昨年度までに得られているグルタミン酸脳損傷におけるNa2S（300 mcM，10分間）の介入時の成績と同一傾向であった．またNa2S（300 mcM，10分間）は単独ではPSおよびfEPSPを強く抑制したが，その後の正常人工髄液によるwashoutで完全に回復した（初年度データ）．以上の成績は可逆濃度のNa2S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虚血モデル（低酸素+無グルコース）によるシナプス伝達障害（２次性脳損傷モデル）を投与時期依存性（前および後投与時に限定的）に改善させることを示す．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究期間５年目となる令和元年度には，虚血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，可逆的抑制濃度（300 mcM）のS2-が前・後投与に限定して障害を改善させるというデータを得た．当初は作用濃度以下の低濃度（100 mcM）のS2-の影響をも検証し補助事業期間を終了する予定であったが，COVID-19の影響（感染症災害対応としての診療・災害対策に要する時間の大幅な増大）により実験時間確保が困難になり，その検証を実施できなかった．遅延分の研究については，補助事業期間延長を認めていただき，来年度中に完遂予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度までの実験で上記データが得られたため，補助事業期間延長を認めていただき最終年度となった令和3年度は，海馬スライスCA1-pyramidal cellを用いて，虚血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）の脳保護的影響の解明を進める．また実験データの総括と論文化を進めていく．
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| Causes of Carryover |
令和2年度はCOVID-19の影響（感染症災害対応としての診療・災害対策に要する時間の大幅な増大）により実験時間確保が困難になり，未完遂の実験が残ってしまった．このため予算の次年度使用が発生した．来年度は予算を実験消耗品費に用いる予定である．
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