吸入麻酔薬の作用におけるグリア細胞の役割の解明

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22659282
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 福田 和彦 京都大学, 医学研究科, 教授 (90199224)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀬川 一 京都大学, 医学研究科, 講師 (60263076) ; 正田 丈裕 京都大学, 医学研究科, 助教 (60335263) ; 辻川 洋 京都大学, 医学研究科, 助教 (20362501)
• Keywords: 吸入麻酔薬 / オピオイド / 低酸素 / エリスロポイエチン / 人工心肺

Research Abstract

周術期管理に関係する以下の研究を行った。
1.亜酸化窒素の鎮痛機序
κオピオイド受容体欠損マウスにおいて亜酸化窒素の作用を検討し、亜酸化窒素の鎮痛作用はκオピオイド受容体欠損に消失するが、鎮静作用は変化しないことが明らかになった。
2.全身麻酔と低酸素誘導因子(HIF)を介するエリスロポエチン(EPO)発現
EPOは、脳において虚血や低酸素に反応して発現し、神経保護に重要な機能を有する可能性がある。我々は全身麻酔が低酸素下での脳内EPO発現に与える影響について検討し、低酸素あるいは急性貧血による脳内EPO発現誘導は、揮発性麻酔薬イソフルランにより濃度依存的に抑制されたれることを示した。脳におけるEPO抑制機序として、アストロサイトにおいて低酸素下にEPO誘導するHIF-2の活性が、イソフルラン投与下で有意に抑制されることが確認された。
3.オピオイド鎮痛薬がHIF-1活性に及ぼす影響
神経細胞腫培養株におけるHIF-1活性とHIF-1依存性遺伝子発現に対してオピオイド鎮痛薬が及ぼす影響について検討した。オピオイド鎮痛薬投与後8-24時間で、μオピオイド受容体の活性化を介してHIF-1活性が上昇し、GLUT1、LDHA、VEGF遺伝子発現の増加することが明らかになった。
4.人工心肺(CPB)による単核球アポトーシスの機序
CPB後の臓器機能不全や免疫抑制の機序として、ヒト単核球、(PBMC)のアポトーシスがある。我々は、CPB後のアポトーシスの機序としてヒトPBMCのDNA損傷を検討した。CPB後のPBMCにはDNA損傷が検出され、DNA損傷修復過程でみられるDDB2及びP53蛋白量の増加、P53のリン酸化が確認された。CPB導入前から好中球エラスターゼ阻害薬シベレスタットが投与された症例では、非投与例に比べてPBMCのCPB後DNA損傷は有意に軽度だった。

Research Products

• [Journal Article] Augmented damage of islets by impaired exocrine acinar cells undergoing apoptosis that is possibly converted to necrosis during isolation (2011)
  • Author(s): Elgendy, H., Okitsu, T., Kimura, Y., Liu, X., Nafady-Hego, H., Kurata, J., Teramae, H., Elbahrawy, A., Uemoto, S., Fukuda, K.
  • Journal Title: Islets Volume: 3 Pages: 102-110
  • DOI: 10.4161/isl.3.3.15611
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fentanyl activates hypoxia-inducible factor 1 in neuronal SH-SY5Y cells and mice under non-hypoxic conditions in a μ-opioid receptor-dependent manner (2011)
  • Author(s): Daijo, H., Kai, S., Tanada, T., Wakamatsu, T., Kishimoto, S., Suzuki, K., Harada, H., Takabuchi, S., Adachi, T., Fukuda, K., Hiroma, K.
  • Journal Title: Eur.J.Pharmacol. Volume: 667 Pages: 144-152
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2011.06.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pattern of bacterial and fungal infections in the first 3 months after pediatric living donor liver transplantation : an 11-year single-center exprience (2011)
  • Author(s): Nafady-Hego, H., Elgeody, H., Moghazy, W.E., Fukuda, K., Uemoto, S.
  • Journal Title: Liver Transplant Volume: 17 Pages: 976-984
  • DOI: 10.1002/lt.22278
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen sulfide inhibits hypoxia- but not anoxia-induced hypoxia-inducible factor 1 activation in a von hippel-lindau- and mitochondria-dependent manner (2011)
  • Author(s): Kai, S., Tanada, T., Daijo, H., Kishimoto, S., Suzuki, K., Takabuchi, S., Takenaga, K., Fukuda, K., Hirota, K.
  • Journal Title: Antioxid.Redox.Signal. Volume: 16 Pages: 203-216
  • DOI: 10.1089/ars.2011.3882
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] General anesthetics inhibit erythropoietin induction under hypoxic conditions in the mouse brain (2011)
  • Author(s): Tanada, T., Kai, S., Koyama, T., Daijo, H., Adachi, T., Fukuda, K., Hirota, K.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 6 Pages: e29378
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0029378
  • Peer Reviewed
• [Presentation] モルヒネ耐性成立におけるミクログリア活性化にはtoll-like receptor 4は関与しない (2011)
  • Author(s): 深川博志、小山智弘、福田和彦
  • Organizer: 日本麻酔科学会第58回学術集会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2011-05-19
• [Presentation] ヒト単核球における人工心肺後DNA損傷に対するシベレスタットの効果 (2011)
  • Author(s): 辻川洋、石井久成、福田和彦
  • Organizer: 日本麻酔科学会第58回学術集会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2011-05-19
• [Presentation] タバコ煙抽出物はヒト肺胞II型上皮細胞株(A549)において低酸素誘導性因子1 (hypoxia-inducible factor 1:HIF-1)を活性化する (2011)
  • Author(s): 大条紘樹、鈴木堅悟、岸本俊、甲斐慎一、廣田喜一、福田和彦
  • Organizer: 日本麻酔科学会第58回学術集会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2011-05-19