2013 Fiscal Year Research-status Report
脳虚血の低体温療法におけるATP・アデノシンの役割
Project/Area Number |
25860193
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Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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Research Institution | Jikei University School of Medicine |
Principal Investigator |
川村 将仁 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (10408388)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | 薬理学 / 神経科学 |
Research Abstract |
海馬では、脳梗塞などによる虚血の初期段階で細胞外アデノシンによる神経保護作用が引き起こされることが知られている。虚血によりATP産生が途絶していく過程で、なぜ神経細胞は貴重なエネルギー源であるATP・アデノシンを細胞外に放出するのであろうか?そして、虚血による壊死が引き起こされるまでに、細胞外プリンを使った神経保護作用はいかにして破綻するのであろうか?それらの疑問に答えるために、申請者は脳梗塞の治療法である低体温療法に着目した。脳虚血において体温を低温に保つことは、脳卒中の治療ガイドラインにも必ず載せられる事項である。脳温を32~33℃まで下げる本格的な低体温療法は専門施設を必要とするが、軽度の低体温療法でも脳卒中時の予後が改善されることが示されており、まず頭を冷やすことは簡便ではあるが重要な治療効果を持つ。 本研究計画では、脳虚血に対する低体温療法におけるATP・アデノシンの関与を証明し、その機序を明らかにすることを目的とする。そのために海馬急性スライス標本を用いて、CA1領域より細胞外記録を行い、電気刺激誘発の興奮性シナプス伝達(fEPSP)を観察し、fEPSPの振幅に対する虚血の影響を28℃、32℃、36℃の異なる温度条件下で比較した。36℃では15分間の虚血刺激により海馬脳スライスで不可逆的なシナプス伝達障害が引き起こされた。それに対し32℃、28℃ではfEPSP振幅の回復が起こった。これらの結果は低温条件では虚血による不可逆的なシナプス伝達障害の発生が抑制されることを示す。一方、アデノシンA1受容体の選択的抑制薬(DPCPX)の前投与群においては32℃条件下でも虚血刺激による不可逆的シナプス伝達障害が引き起こされた。以上の結果から低温条件下による不可逆的シナプス伝達障害の発生抑制(神経保護作用)はアデノシンA1受容体の活性化を介していると考えられた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究計画では、平成25年度は研究計画1として、実験的虚血条件によるfEPSP応答の不可逆的変化に対する低温の影響、および、それに対するATP・アデノシンの関与の解明を、研究計画2として、パッチクランプ法を用いた新規単一細胞内ATP濃度測定法の確立を行う予定であった。平成25年度の研究では研究計画1の約三分の二に相当する成果を上げており、また研究計画2を行うための機器セットアップも進めている。そのため、当初の研究計画通りに進捗していると考える。
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Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は当初の研究計画通りに研究計画1として、アデノシンA1受容体を介した低温によるシナプス伝達保護作用の機序解明を、研究計画2として、パッチクランプ法を応用した単一神経細胞内ATP濃度測定法の開発を引き続き行っていく予定である。
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Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度は実験計画を失敗なく効率よく施行できたため、実験動物費および試薬購入予定費が一部未使用であったが、平成26年度は蛍光色素等の高額試薬の使用を予定しており、繰り越した未使用額は平成26年度実験動物費および一般試薬消耗品費として使用する。 平成26年度直接経費は平成25年度に引き続き研究計画1・2のための消耗品として実験動物費(150,000円)・一般試薬消耗品費(244,953円)・電気生理実験用消耗品費(150,000円)を使用予定である。また電気生理学的実験時に行う潅流溶液の温度コントロール用機器である、ヒーターコントローラーおよび低流量インラインヒーター(合計600,000円)を購入予定である。
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