脊髄前角運動ニューロンにおける麻酔薬の作用と、虚血神経保護作用の有無と作用機序

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18289
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 山本 知裕 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (70596543)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 脊髄前角運動ニューロン / 麻酔薬の作用機序 / 麻酔薬の虚血神経保護作用 / 幼弱ラットin vitro脊髄スライス / ホールセルパッチクランプ記録

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、まずは、現在一般的に臨床使用されている揮発性吸入麻酔薬であるセボフルランやデスフルラン、吸入麻酔薬である亜酸化窒素（笑気）の脊髄前角運動ニューロンにおける作用を電気生理学的手法により検討する。その後さらに、その研究結果を踏まえて、これらの吸入麻酔薬やキセノンが脊髄前角運動ニューロンにおいて虚血神経保護作用を有するかについても検討する。幼弱ラットin vitro脊髄スライスを用いて脊髄前角運動ニューロンからホールセルパッチクランプ記録を行い、セボフルランやデスフルラン、亜酸化窒素の脊髄前角運動ニューロンにおけるシナプス伝達機構に対する作用を調べる。また、同様に脊髄前角運動ニューロンからホールセルパッチクランプ記録を行い、セボフルランやデスフルラン、亜酸化窒素やキセノンの脊髄前角運動ニューロンにおける虚血神経保護作用の有無とそのメカニズムを明らかにする。
幼弱ラットin vitro脊髄スライスを用いて脊髄前角運動ニューロンからホールセルパッチクランプ記録を行うため、脊髄スライス標本を乗せる記録用チャンバー、人工脳脊髄液や薬物を脊髄スライス標本へ投与するための灌流システム、脊髄前角に存在する運動ニューロンをテレビモニター下で観察・同定するための近赤外線システムを装備した顕微鏡、微小電極を誘導するためのマイクロマニピュレーター、ホールセル・パッチクランプ記録から得られた電気信号を増幅するためのパッチクランプ用増幅器などを備えた実験系システムを立ち上げた。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

近赤外線システムを装備した顕微鏡を含めた必要備品を購入し、幼弱ラットin vitro脊髄スライスを用いて脊髄前角運動ニューロンからホールセルパッチクランプ記録を行う実験系システムを新たに立ち上げた。

Strategy for Future Research Activity

幼弱ラットin vitro脊髄スライスを用いて脊髄前角運動ニューロンからホールセルパッチクランプ記録を行い、まずは、現在一般的に臨床使用されている揮発性吸入麻酔薬であるセボフルランやデスフルラン、吸入麻酔薬である亜酸化窒素（笑気）の脊髄前角運動ニューロンにおける作用を電気生理学的手法により検討する。その後さらに、その研究結果を踏まえて、これらの吸入麻酔薬やキセノンが脊髄前角運動ニューロンにおいて虚血神経保護作用を有するかについても検討する。

Causes of Carryover

前年度は幼弱ラットin vitro脊髄スライスを用いて脊髄前角運動ニューロンからホールセルパッチクランプ記録を行うため、脊髄スライス標本を乗せる記録用チャンバー、人工脳脊髄液や薬物を脊髄スライス標本へ投与するための灌流システム、脊髄前角に存在する運動ニューロンをテレビモニター下で観察・同定するための近赤外線システムを装備した顕微鏡、微小電極を誘導するためのマイクロマニピュレーター、ホールセル・パッチクランプ記録から得られた電気信号を増幅するためのパッチクランプ用増幅器などを備えた実験系システムを立ち上げた。
次年度は脊髄前角運動ニューロンに対する吸入麻酔薬（セボフルラン、デスフルラン）の作用機序を解明するため、吸入麻酔薬気化器の購入、AMPAやNMDAなどの実験薬剤の購入が必要と考えられる。