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内在性抗脳虚血機構発現に関する研究-特に細胞膜機構・リセプタチャネル機構からのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 06404055
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 麻酔・蘇生学
研究機関新潟大学

研究代表者

下地 恒毅  新潟大学, 医学部, 教授 (30040158)

研究分担者 山倉 智宏  新潟大学, 医学部・附属病院, 助手 (80272847)
藤原 直士  新潟大学, 医学部・附属病院, 講師 (70181419)
福田 悟  新潟大学, 医学部, 助教授 (30116751)
熊西 敏郎  新潟大学, 脳研究所, 助教授 (40018601)
森 寿  東京大学, 医学部, 助手 (00239617)
研究期間 (年度) 1994 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
34,500千円 (直接経費: 34,500千円)
1997年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1996年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1995年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1994年度: 22,100千円 (直接経費: 22,100千円)
キーワード抗脳虚血 / 微細損傷 / 海馬スライス / 細胞内カルシウム / 受容体チャネル / NMDA受容体 / ノックアウトマウス / 抗脳虚血機構 / MK-801 / ハロヘリドール / サブユニット / 虚血性神経細胞壊死 / 分子生物学 / AMPA受容体 / ペントバルビタール / 虚血性神経細胞死 / 卵母細胞 / NMDAリセプタサブユニット / ケタミン
研究概要

脳虚血侵襲に対して、内在性抗脳虚血機構が存在する可能性が示唆されており、その抗虚血機構の解明と応用は脳蘇生研究に新しい可能性を供するものと考えられる。本研究では抗脳虚血機構を明らかにするために、特に細胞膜機構・リセプタチャネル機構から基礎的検索を行った。具体的には、脳微小損傷による脳虚血マウスの生存率改善効果や抗痙攣効果を証明し、されにその生理学的背景を検索すべく、脳損傷マウスの脳切片標本を用い、無酸素・無グルコース灌流(vitro虚血)を行い、損傷近傍の細胞内カルシウムイオン濃度やシナプス活動を検討した。その結果、機械的損傷に起因した虚血性細胞内カルシウムイオン濃度上昇の抑制、および再酸素化後のシナプス活動の高率回復が認められた。また、これらのvitro虚血に対して、軽度のアシドーシスは保護的に機能することを明らかにした。さらに、虚血負荷時のグルタミン酸遊離と細胞内カルシウム濃度の時間的関連についても検討し、虚血性神経細胞障害の機序の多様性が示唆された。また、虚血性の細胞内カルシウムイオン濃度上昇の主な機序とされるNMDA受容体について、遺伝子学的手法により変異体サブユニットを作製することにより、抗虚血作用を有する薬剤である解離性麻酔薬、MK-801、バルビタール酸誘導体、ブチロフェノン系薬剤などの受容体チャネルにおける作用機序を検索し、薬剤作用における特異的サブユニットの関与と抗虚血機序としてのチャネル閉塞機構の重要性を示した。さらに、NMDA受容体の特定のε1サブユニットを欠損するマウスを作製し、vitro虚血による神経細胞内カルシウムイオン濃度や脳虚血負荷による生存率や梗塞程度、さらに解離性麻酔薬のケタミンに対する感受性などにつき検索し、これらの発現におけるε1サブユニット関与の重要性を証明した。本研究により、抗虚血機構の多様性とそれを担う特異的分子群の重要性が示唆された。

報告書

(5件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (53件)

  • [文献書誌] Ebine Y, et al.: "Mild acidosis inhibits the rise in intracellular Ca^<2+> concentration in response to oxygenglucose deprivation in rat hippocampal slices" Neurosci Lett. 168(1-2). 155-158 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Endoh H, et al.: "Changes in blood flow velocity in the middle cerebral artery during nonpulsatile hypothermic cardiopulmonary bypass" Stroke. 25(2). 403-407 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下地恒毅: "脳虚血up data" 集中治療. 6(臨時増刊). S175-S184 (1994)

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  • [文献書誌] 本多 忠幸 ら: "虚血負荷によるマウス海馬切片〔Ca^<2+>〕_1上昇に対する機械的損傷の抑制作用" Brain Hypoxia. 8. 63-68 (1994)

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  • [文献書誌] Aida S, et al.: "Differential regional effects of ketamine on spontaneous and glutamate-induced activities of single CNS neurones in rats" Br J Anaesth. 73(3). 388-394 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Honda T, et al.: "Prior mechanical injury inhibits rise in intracellular Ca^<2+>concentration by oxygen-glucose deprivation in mouse hippocampal slices" Brain Res. 666(2). 263-269 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamakura T, et al,: "Effects of propofol on various AMPA-,kainate-and NMDA-selective glutamate receptor channels expressed in Xenopus oocytes" Neurosci Lett. 188(3). 187-190 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤原 直士 ら: "軽度アシドーシスは低酸素・無グルコースによる海馬ニューロンの障害を抑制する" Brain Hypoxia. 9. 63-67 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamakura T, et al.: "Molecular actions of the dissociative anesthetics as NMDA antagonists" Proceedings of the International Workshop in Anesthetic Mechanisms. 3(Spec Iss). 318-325 (1995)

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  • [文献書誌] Yamakura T, et al.: "The sensitivity of AMPA-selective glutamate receptor channels to pentobarbital is determined by a single amino acid residue of the α2 subunit" FEBS Lett. 374(3). 412-414 (1995)

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  • [文献書誌] 山倉 智宏 ら: "麻酔薬とグルタミン酸受容体チャネル" 麻酔. 44(増刊号). S121-S124 (1995)

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  • [文献書誌] Fujiwara N, et al.: "The effects of ammonia on changes in intracellular Ca^<2+> concentration of rat hippocampal slices exposed to ischemia in vitro" Neurosci Res. Suppl 19. S151 (1994)

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  • [文献書誌] 大倉 良夫 ら: "中枢神経細胞のアポトーシスモデルにおける細胞内カルシウムの解析" 神経免疫研究. 8. 249-253 (1995)

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  • [文献書誌] 柾木 永 ら: "低酸素・無グルコース負荷海馬切片における〔Ca^<2+>〕_1変化とグルタミン酸遊離の同時測定" Brain Hypoxia. 10. 3-8 (1996)

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  • [文献書誌] 馬場 洋 ら: "成熟マウス脊髄スライス標本からのwind up減少の記録:NMDAレセプター εサブユニット欠損マウスと正常マウスの比較" 脊髄電気診断学. 18(1). 10-13 (1996)

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  • [文献書誌] Shimoji K, et al.: "Protective effect of brain microinjury against brain ischemia" Molecular Neurobiology and Brain Ischemia (ed by K Shimoji). 151-160 (1996)

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  • [文献書誌] Fujiwara N, et al.: "Changes in intracellular Ca^<2+> and pH of hippocampal slices in response to ischemia in vitro" Molecular Neurobiology and Brain Ischemia (ed by K Shimoji). pp115-127 (1996)

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  • [文献書誌] Zhan R-Z, et al.: "Regionally different elevation of intracellular free calcium in hippocampus of septic rat brain" Shock. 6(4). 293-297 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山倉 智宏 ら: "脳と麻酔-麻酔の分子的機構-" 臨床麻酔. 創刊20年特別記念号. 363-368 (1997)

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  • [文献書誌] Zhan R-Z, et al.: "NMDA induces a biphasic change in intracellular pH in rat hippocampal slices" Brain Res.760. 179-186 (1997)

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  • [文献書誌] Endoh H, et al.: "Prior brain injury protects death from local anaesthetic-induced convulsion" Brain Res.767. 136-139 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山倉 智宏 ら: "グルタミン酸受容体チャネルに対する麻酔薬の分子的作用" 麻酔. 46(増刊号). S81-S83 (1997)

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  • [文献書誌] Zhan R-Z, et al.: "Intracellular acidification induced by membrane depolarization in rat hippocampal slices: Role of intracellular Ca^<2+> and glycolysis" Brain Res.(in press). (1998)

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  • [文献書誌] K Shimoji, et al.: "Molecular Neurobiology and Brain Ischemia" Springer-Verlag,Tokyo, 164 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebine Y,et al.: "Mild acidosis inhibits the rise in intracellular Ca^<2+> concentration in response to oxygen-glucose deprivation in rat hippocampal slices" Neurosci Lett. 168 (1-2). 155-158 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Endoh H,et al.: "Changes in blood flow velocity in the middle cerebral artery during nonpulsatile hypothermic cardiopulmonary bypass" Stroke. 25 (2). 403-407 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aida S,et al.: "Differential regional effects of ketamine on spontaneous and glutamate-induced activities of single CNS neurones in rats" Br J Anaesth. 73 (3). 388-394 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Honda T,et al.: "Prior mechanical injury inhibits rise in intracellular Ca^<2+> concentration by oxygen-glucose deprivation in mouse hippocampal slices" Brain Res. 666 (2). 263-269 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamakura T,et al.: "Effects of propofol on various AMPA-, kainate-and NMDA-selective glutamate receptor channels expressed in Xenopus oocytes" Neurosci Lett. 188 (3). 187-190 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamakura T,et al.: "Molecular actions of the dissociative anesthetics as NMDA antagonists" Proceedings of the International Workshop in Anesthetic Mechanisms. 3 (Spec Iss). 318-325 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamakura, T,et al.: "The sensitivity of AMPA-selective glutamate receptor channels to pentobarbital is determined by a single amino acid residue of the alpha2 subunit" FEBS Lett. 374 (3). 412-414 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujiwara N,et al.: "The effects of ammonia on changes in intracellular Ca^<2+> concentration of rat hippocampal alices exposed to ischemia in vitro" Neurosci Res. Suppl 1. S151 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimoji K,et al.: "Protective effect of brain microinjury against brain ischemia" Molecular Neurobiology and Brain Ischemia (ed by K Shimoji). 151-160 (1996)

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  • [文献書誌] Fujiwara N,et al.: "Changes in intracellular Ca^<2+> and pH of hippocampal slices in response to ischemia in vitro" Molecular Neurobiology and Brain Ischemia (ed by K Shimoji). 115-127 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhan R-Z,et al.: "Regionally different elevation of intracellular free calcium in hippocampus of septic rat brain" Shock. 6 (4). 293-297 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhan R-Z,et al.: "NMDA induces a biphasic change in intracellular pH in rat hippocampal slices" Brain Res.760. 179-186 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Endoh H,et al.: "Prior brain injury protects death from local anaesthetic-induced convulsion" Brain Res.767. 136-139 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhan R-Z,et al.: "Intracellular acidification induced by membrane depolarization in rat hippocampal slices : Role of intracellular Ca^<2+> and glycolysis" Brain Res.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山倉智宏ら: "脳と麻酔-麻酔の分子的機構-" 臨床麻酔. 創刊20年特別記念号. 363-368 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Endoh H, et al.: "Prior brain injury protects death from local anaesthetic-induced convulsion" Brain Res.767. 136-139 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山倉智宏ら: "グルタミン酸受容体チャネルに対する麻酔薬の分子的作用" 麻酔. 46(増刊号). S81-S83 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Zhan R-Z, et al.: "Intracellular acidification induced by membrane depolarization in rat hippocampal slices : Role of intracellular Ca^<2+> and glycolysis" Brain Res.(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 柾木永: "低酸素・無グルコース負荷海馬切片における[Ca^<2+>]_i変化とグルタミン酸遊離の同時測定" Brain Hypoxia. 10. 3-8 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R-Z.Zhan: "Regionally different elevation of intracellular free calcium in hippocampas of septic rat brain" Shock. 6. 293-297 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 馬場洋: "成熟マウス脊髄スライス標本からのwind up現象の記録:NMDAレセプターεサブユニット欠損マウスと正常マウスの比較" 脊髄電気診断学. 18. 10-13 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R-Z.Zhan: "NMDA induces a biphasic change in intracellular pH in rat hippocampal slices" Brain Res.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shimoji: "Molecular Neurobiology and Brain Ischemia" Springer-Verlag Tokyo, 164 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamakura: "The seusitivity of AMPA-selective glutamate receptor channels to pentobarbital is determined by a simgls amino acid reside of the α2 subunit" FEBS Lett.374. 412-414 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimizu: "Role of Aδ afferent fibers in modulation of primary afferent inpust to the adult rat spinal cord" Brain Res.691. 92-98 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 山倉智宏: "麻酔薬とグルタミン酸受容体チャネル" 麻酔. 44. S121-S124 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Baba H,et al.: "Synaptic responses of substantia gelatinosa neurones to dorsal column stimulation in rat spinal cord in vitro" J.Physiology. 478.1. 87-99 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Aida S,et al.: "Differential regional effects of ketamine on spontaneous and glutamate-induced activities of single CNS neurones in rat" British.J.Anaesthesia. 73. 388-394 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Honda T,et al.: "Prior mechanical injury inhibits rise in intracellular Ca^<2+> concentration by oxygen-glucose deprivation in mouse hippocampal slices" Brain Research. 666. 263-269 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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