2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of neuroinflammatory mechanisms linking general anesthesia
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18H02898
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
河野 崇 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 教授 (40380076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 和子 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 講師 (50325429) [Withdrawn]
高橋 章 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (90304047)
宮武 加苗 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 助教 (10380362)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 術後認知機能障害 / ミクログリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全身麻酔薬のミクログリアおよび脳内神経炎症に及ぼす影響ついて高齢動物を用いて検討した。若年2-4ヵ月齢および高齢24-25ヵ月齢SD系雄性ラットを用いた。開腹手術モデルとして、イソフルラン麻酔 (各年齢群でそれぞれ1.0-2.0MAC相当) 下に腹部正中切開および小腸への物理刺激を行った。対照群では酸素のみ吸入させた。認知機能は、1、3、7、14日後に追跡恐怖条件づけ試験を用いて評価し、高齢ラットにおいて術後3-7日後に追跡記憶の障害、つまり注意・認知機能障害が確認された。術後14日後の行動実験後、脳の各部位を摘出し、ELISA法を用いて炎症性サイトカイン (IL-β、TNF-β) 濃度を測定した。行動異常に相関した炎症性サイトカイン濃度の増加 (脳内神経炎症) を確認した。PET試験は術前・術後7日後に実施し、前頭前野、海馬、小脳、偏桃体において回復手術群でミクログリアの有意な活性化が確認された。これらの結果から、手術後には、ミクログリアの活性状態が亢進し、脳内神経炎症が生じ、神経・認知異常が生じやすくなると考えられた。
さらに、高齢および若年ラットの各脳部位を摘出し、酵素法で細胞を分離した。その後、Percoll密度勾配遠心法を用いてミクログリアを単離した (Kawano T, et al., Anesthesiology. 2015) 。ミクログリアはアルブミンを含む培養液を用いて24時間培養し、安定した状態電気生理学的測定を行った。パッチクランプ法のwhole-cell current-clamp法を用いて、それぞれの膜電位を活性化の指標として全身麻酔の影響を検討した。開腹手術群ではミクログリアのATPに対する脱分極反応を有意に亢進することが明らかとなった。手術侵襲は、ミクログリアに興奮性の影響を及ぼし、術後早期の神経・認知機能障害を引き起こす可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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