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

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08897
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 井上 聡己 福島県立医科大学, 医学部, 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 – 2023-03-31
• Keywords: 脳虚血 / スーパーオキサイド / SOD

Outline of Annual Research Achievements

スーパーオキサイド暴露後にラット海馬におけるSOD活性が変化することは前年度の実験で確認した。SODはフリーラジカルからの障害を軽減する働きがあるため、スーパーオキサイド孵化後にSODがアップレギュレーションしている場合、フリーラジカルが増加するような状態、つまり虚血再灌流時に組織障害が軽減される可能性がある。我々の実験結果に基づきスーパーオキサイド発生環境にラットを1週間暴露しその直後3日後、1週間後に虚血負荷を行い高次機能評価（Water maze）と組織学的評価（虚血後ダメージを受けた神経細胞の割合）を調査した。全前脳虚血後4日目より水迷路負荷を行いどのような回復過程が生じるか観察した。1週間後の水迷路負荷の後、全身麻酔下に全身ホルマリン固定を行い脳を取り出した後脳切片を作成しHE染色にて海馬における神経細胞の生存割合を計測した。現在この研究は進行中である。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。適切な条件を見出せたたがCOVID19の感染拡大の影響を受け実験が一時とん挫したり物品の供給が不安定になった。この状況は落ち着きつつあると思われる。

Strategy for Future Research Activity

現実験の解析を急ぐとともに、通常環境下に飼育したラットに虚血負荷を与えた状態でスーパーオキサイドリッチ環境が脳虚血障害に与える影響をSOD活性、高次機能、組織学的変化共に検討したい。

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、虚血実験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。