幼若脳に対する全身麻酔薬の神経毒性と吸入酸素濃度との関連の解析

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K15586
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 魚島 直美 東京医科大学, 医学部, 臨床助教 (20792211)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 神経毒性 / 吸入麻酔薬 / 幼若脳

Outline of Annual Research Achievements

以前より全身麻酔薬は長時間暴露により中枢神経に影響を与える可能性が指摘されている。近年になり吸入麻酔薬など現在臨床現場で広く用いられている麻酔薬が、胎生期や幼若期の中枢神経におけるアポトーシス誘導を増加させることが報告され、小児の脳の発達に悪影響を与える可能性があることが警告さている。
そこで全身麻酔薬による幼弱脳における神経細胞障害に関わる未解明な謎を解き明かすた
め、本研究では幼若マウスを用いて様々な酸素濃度環境下で全身麻酔薬を投与し、神経細胞の発達や細胞死・アポトーシス実行経路の解析を行った。
本年度はリアルタイムPCRを用いたサイトカインの発現を測定し解析を行った。生後4-5日のICRマウスに(a)50%酸素下で吸入麻酔薬セボフルラン2.5%を4時間吸入させた群、(b)21%酸素下で吸入麻酔薬セボフルラン2.5%を4時間吸入させた群、(c)17%酸素下で吸入麻酔薬セボフルラン2.5%を4時間吸入させた群、(d)21%酸素を4時間吸入させた群を用いて実験を行った。4時間後に大脳を取り出し、リアルタイムPCRを用いてRNAの発現を調べた。神経成長に関わるNlgn1, PSD95, Aif1および炎症性サイトカインのIL-1b, IL-6, Bax, Bad, Bcl-2, TNFaを測定した。炎症誘発性サイトカインのIL-6とアポトーシス促進に関わるBadはセボフルランなしの群に対して、 セボフルランありの群では有意に発現量が増加していた。また有意差はみられなかったが、炎症性誘発性サイトカインのIL-1bおよびTNFaでも同様の傾向が確認された。神経成長に関わるPSD95は(a)50%酸素下でセボフルランを投与した群に対して有意に、(c)17%酸素下でセボフルランを投与した群で発現量の増加がみられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は実験系の確立と、リアルタイムPCRによるRNA発現の解析を行った。
本年度に計画していたをCelestinblue-acid fuchsia染色と免疫染色は次年度にする予定である。

Strategy for Future Research Activity

本年度の結果から、高濃度酸素化での吸入麻酔薬の投与は炎症誘発性サイトカインの発現を促し、神経成長を妨げる可能性があることが分かった。
次年度ではたんぱく発現の測定や、細胞の染色等を行い詳細なメカニズムを解析するとともにCypD KOマウスを用いた実験も予定する。

Causes of Carryover

本年度予定していたウェスタンブロッティング、をCelestinblue-acid fuchsia染色と免疫染色が次年度となったため。