The effects of superoxide-rich environment on cerebral ischemia and reperfusion

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08897
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 井上 聡己 奈良県立医科大学, 医学部, 病院教授 (50295789)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川口 昌彦 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60275328)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脳虚血 / スーパーオキサイド

Outline of Annual Research Achievements

スーパーオキサイド発生環境においてラット海馬SOD活性がいかなる影響を受けるのか検討した。具体的にはスーパーオキサイド発生環境下に1-7日間飼育し、暴露後断頭し海馬を取り出し海馬SOD活性を測定した。また、１週間暴露後から1－７日間でSOD活性がどのような経緯をたどるか観察した。スーパーオキサイドは発生環境においてはラット海馬SOD活性は暴露時間とともに低下してくることが分かった。暴露終了後数日間かけてSOD活性は回復してくることも分かった。暴露終了後約１週間で基準値に回復した。スーパーオキサイド暴露にて一時的にSOD活性が低下することは予想していたが、暴露中は継続的に活性が低下しその回復に1週間を要することは予想外であった。また、スーパーオキサイド暴露によりSOD活性が過剰活性化されるとの予測も観察されなかった。スーパーオキサイド発生環境は半致死的な障害を与えずとも安全に簡易に虚血に対するプレコンディショニング効果があるのかを期待したがこの期待は外れそうである。今後、この結果を踏まえスーパーオキサイド発生環境下における虚血が海馬に与える影響を検討していく予定である。今後の予測としてはスーパーオキサイド発生環境が虚血負荷を増強する可能性があるためこの検討を深めることとする。スーパーオキサイド発生装置は空気清浄機などにも応用されており人体への影響も今後考慮するためにも当該実験は価値があるものと考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ラットの両側総頚動脈結紮+低血圧負荷モデルの確立にやや時間がかかっている。具体的には適切な虚血時間と低血圧負荷により海馬神経細胞の８割程度の神経細胞死を目標としているが、虚血時間か低血圧負荷か、または両方の負荷が強いためか虚血後直後のラット自身の死亡率が上がってしまった。そのため適切な虚血負荷環境の構築に時間がかかってしまっている。

Strategy for Future Research Activity

今年度は虚血モデルの確立を急ぎ、モデルの確立後スーパーオキサイド環境下に飼育したラットを負荷中、負荷直後、負荷後１－７日間の間隔をあけて脳虚血負荷を与え海馬への影響を検討しようと考えている。

Causes of Carryover

本年度に入りCOVID-19関連の諸事情により実験を中断したことがあったことと、SOD分析の費用が当初予想くしていたより安価に済んだため次年度使用額が生じたと考えている。これらは再実験のSOD測定費用や遅れている分の研究費に相当する。