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2020 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, 准教授 (80459114)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
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

研究計画を遂行し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

本年度は新型コロナウイルスの影響で実験を行う機会が制限されたが、次年度はこのような状況下でも確実にプロジェクトを遂行できるよう対策を講じている。

  • Research Products

    (5 results)

All 2020

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Site-specific effects of neurosteroids on GABAA receptor activation and desensitization2020

    • Author(s)
      Sugasawa Yusuke、Cheng Wayland WL、Bracamontes John R、Chen Zi-Wei、Wang Lei、Germann Allison L、Pierce Spencer R、Senneff Thomas C、Krishnan Kathiresan、Reichert David E、Covey Douglas F、Akk Gustav、Evers Alex S
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 9 Pages: e55331

    • DOI

      10.7554/eLife.55331

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enhancement of muscimol binding and gating by allosteric modulators of the GABAA receptor: relating occupancy to state functions2020

    • Author(s)
      Akk Gustav、Germann Allison L.、Sugasawa Yusuke、Pierce Spencer R.、Evers Alex S.、Steinbach Joseph Henry
    • Journal Title

      Molecular Pharmacology

      Volume: 98 Pages: 303-313

    • DOI

      10.1124/molpharm.120.000066

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Site-specific effects of neurosteroids on GABAA receptor activation and desensitization2020

    • Author(s)
      Sugasawa Y, Covey DF, Akk G, Evers AS
    • Organizer
      Association of University Anesthesiologists 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mapping inhibitory neurosteroid binding sites in GABAA receptors2020

    • Author(s)
      Wang L, Chen ZW, Bracamontes JR, Qian M, Krishnan K, Sugasawa Y, Akk G, Covey DF, Evers AS
    • Organizer
      American Society of Anesthesiologists 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒトマクロファージの分化およびプロポフォール投与によるGABAa受容体サブユニットの遺伝子発現の変化2020

    • Author(s)
      河内山宰, 福田征孝, 山﨑翔, 山口愛, 菅澤佑介, 川越いづみ
    • Organizer
      日本麻酔科学会第67回学術集会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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