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2019 Fiscal Year Research-status Report

脊髄虚血に対する硫化水素の有効性と作用機序の解析

Research Project

Project/Area Number 17K16755
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

菅澤 佑介  順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (80459114)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords虚血 / ATP感受性Kチャネル / 再灌流障害 / 吸入麻酔薬 / NMDA受容体
Outline of Annual Research Achievements

【背景】脳は虚血・低酸素後の再灌流障害により細胞死に至る。セボフルランは臓器保護作用のあるプレコンディショニング効果を持ちその作用機序としてATP感受性Kチャネルが重要な役割を担うとされている。今回、マウス脳スライスを用いて再灌流障害の一因である低酸素誘導性の興奮性シナプス後電位増大に対するセボフルランのKATPチャネルを介した効果を検討した。またニューロンはエネルギー枯渇時、グリアから供給された乳酸をエネルギー源として使用する。乳酸の細胞膜電位やEPSPへの影響も併せて検討した。
【方法】B6Jマウス脳スライスを作製しホールセルパッチクランプ法を用いて線条体 MS neuronから細胞膜電位やEPSPを計測した。酸素グルコース欠乏環境はスクロース外液に窒素を併用し作製した。KATPチャネル阻害薬としてグリベンクラミド、乳酸輸送体であるモノカルボン酸トランスポーターの阻害薬として4CINを使用した。
【結果】酸素グルコース欠乏後、セボフルラン非投与群ではEPSPが増大した。一方、セボフルラン投与群では非投与群と比較しEPSP増大が有意に抑制された。セボフルラン群にグリベンクラミドを投与するとその効果は消失した。4CIN群では酸素およびグルコースの存在下においてEPSPを増大させたが、セボフルランはその増大を抑制せず、NMDA受容体阻害薬の投与により抑制をみとめた。
【結論】セボフルランは低酸素誘導性EPSP増大を抑制しグリベンクラミドはその作用を消失させた。セボフルランはKATPチャネルを介した脳保護効果を持つ可能性がある。セボフルランが4CIN群において酸素・グルコース存在下でもEPSP増大を抑制しなかったことからセボフルランの効果にモノカルボン酸トランスポーターの関与が考えられ、4CIN群におけるEPSP増大にはNMDA受容体の関与が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画は順調に遂行され、本プロジェクトに関する論文発表を完了している。

Strategy for Future Research Activity

研究計画を遂行し本プロジェクトに関する学会発表・論文出版を完了したが、その後も継続して中枢神経虚血に対する吸入麻酔薬・硫化水素の作用、およびATP感受性Kチャネルの関与についてモデルマウスを使用して検討を進めており、更なる成果を期待している。

Causes of Carryover

昨年度は高価な試薬やモデルマウスの使用頻度が低かったが次年度は確実に増えることが見込まれる。

  • Research Products

    (4 results)

All 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results)

  • [Journal Article] セボフルラン;虚血耐性獲得現象って本当?2020

    • Author(s)
      福田征孝,安藤望,河内山宰,菅澤佑介,西村欣也
    • Journal Title

      臨床麻酔

      Volume: 44 Pages: 295-306

  • [Journal Article] Volatile anesthetic sevoflurane pretreatment alleviates hypoxia‐induced potentiation of excitatory inputs to striatal medium spiny neurons of mice2019

    • Author(s)
      Fukuda Masataka、Ando Nozomi、Sugasawa Yusuke、Inoue Ritsuko、Nakauchi Sakura、Miura Masami、Nishimura Kinya
    • Journal Title

      European Journal of Neuroscience

      Volume: 50 Pages: 3520~3530

    • DOI

      10.1111/ejn.14524

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The molecular determinants of neurosteroid binding in the GABA(A) receptor2019

    • Author(s)
      Sugasawa Yusuke、Bracamontes John R.、Krishnan Kathiresan、Covey Douglas F.、Reichert David E.、Akk Gustav、Chen Qiang、Tang Pei、Evers Alex S.、Cheng Wayland W.L.
    • Journal Title

      The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      Volume: 192 Pages: 105383~105383

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2019.105383

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multiple neurosteroid and cholesterol binding sites in voltage-dependent anion channel-1 determined by photo-affinity labeling2019

    • Author(s)
      Cheng Wayland W.L.、Budelier Melissa M.、Sugasawa Yusuke、Bergdoll Lucie、Queralt-Martin Maria、Rosencrans William、Rostovtseva Tatiana K.、Chen Zi-Wei、Abramson Jeff、Krishnan Kathiresan、Covey Douglas F.、Whitelegge Julian P.、Evers Alex S.
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      Volume: 1864 Pages: 1269~1279

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2019.06.004

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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