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内在性抗脳虚血機構の分子基盤、生理学基盤と脳虚血治療手段への展開

研究課題

研究課題/領域番号 10307035
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 せん 仁知  新潟大学, 医学部, 助手 (20303125)
多賀 紀一郎  新潟大学, 医学部, 助教授 (00163329)
熊西 敏郎  新潟大学, 脳研究所, 教授 (40018601)
岡本 学  新潟大学, 医学部附属病院, 助手 (70303146)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
25,400千円 (直接経費: 25,400千円)
2000年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1999年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1998年度: 17,600千円 (直接経費: 17,600千円)
キーワード脳虚血耐性 / 虚血前処置 / 微小脳損傷 / NMDAレセプター / チトクロームc / ミトコンドリア / アポトーシス / C57Black / Crj6マウス / Bcl-XL / 静脈麻酔剤 / NMDA レセプター / チトクローム c / 脳虚血 / 抗脳虚血(虚血耐性) / 免疫組織化学 / 3-ニトロプロピオン酸 / NMDA受容体 / spreading depression / サイトカイン
研究概要

本年度はここ2年間の研究に加え、以下の研究を行った。
1.種々脳虚血前処置モデルを用いる脳虚血耐性の確認
これまでの脳虚血耐性の研究ではラット及び砂ネズミモデルが多用された。遺伝子レベルで脳虚血耐性のメカニズムを解明するためには、マウス脳虚血耐性モデルの作成が必要である。マウスにおいては系統間虚血感受性の違いや同じ系統内に脳血管解剖の変異などが原因で理想な前脳虚血モデルの作成が急務である。そこで、C57Black/Crj6マウスにおいて両側総頚動脈18分間閉塞モデルを作製し、7日目に線状体の神経細胞が80%以上脱落したのを見出した。さらに、このモデルでは前もって6分間の虚血を負荷しておくと、線状体におこる神経細胞死が強く軽減されることが解かった。
2.虚血耐性獲得に対するBcl-2 family蛋白質の発現及びミトコンドリアの役割
ラット前脳虚血モデルを用いてミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出がカスパーゼ依存性及びカスパーゼ非依存性の経路を介して海馬CA1ニューロン遅延性死に関わるということを、さらに、二種類の脳虚血耐性モデル(短時間虚血と微小脳損傷耐性モデル)において前処置がミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出を抑えることも明らかにした。また、脳虚血によるミトコンドリアから細胞質へのチトクロームc放出に対する虚血前処置の抑制効果が前処置後に起こるBcl-XL発現と関連することも示した。
3.静脈麻酔剤の脳虚血保護効果およびその局限性
静脈麻酔剤は従来から脳虚血に保護効果があるといわれている。しかし、その機序およびその投与の時期については不明な点が多い。われわれは、スライス虚血モデルにおいて静脈麻酔剤の脳虚血保護作用とNMDA受容体に対する静脈麻酔剤の抑制効果を比較検討した。以上の検索によって静脈麻酔剤の脳虚血保護効果が薬物によって異なり、NMDA受容体に対する抑制効果と関連することを示した。なお、特異的NMDAレセプター抑制剤と同じように、静脈麻酔剤の脳虚血保護は虚血開始後の数分内だけに有効ということも明らかになった。
以上の結果により急性期障害を最大に抑える上で、内因性抗虚血機構の誘導や遅発性神経細胞障害過程の遮断などによる脳虚血治療方法の確立が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (54件)

  • [文献書誌] Ren-Zhi Zhan, 他: "Both caspase-dependent and. -independent pathways may be involved in hippocampal CA1 neuronal death because of loss of cytochrome c from mitochondria in a rat forebrain ischemia model"Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 25(5)(In press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chaoran Wu, 他: "A forebrain ischemic preconditioning model established in C57Black/Crj6 strain mice"Journal of Neuroscience Methods. (In press). (2001)

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  • [文献書誌] Ren-Zhi Zhan, 他: "Intravenous anesthetics differentially reduce neurontransmission damage induced by oxy gen-glucose deprivation in rat hippocampal slices in correlation with N-methyl-D-aspartate receptor ihnibition"Critical Care Medicine. 29(4)(In press). (2001)

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  • [文献書誌] Yasushi Kitahara, 他: "The effects of anesthetics on cortical spreading depression elicitation and c-fos expression in rats"Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 13(1). 26-32 (2001)

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  • [文献書誌] Kiichiro Taga, 他: "Ischemic tolerance preserves propagation of membrane depolarization"Neuroreport. 11(3). 2961-2964 (2000)

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  • [文献書誌] 下地恒毅 他: "中枢神経蘇生法の現況"蘇生. 19(2). 93-108 (2000)

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  • [文献書誌] Koki Shimoji, 他: "Regional Anesthesia and Pain Management : Current perspectives"B.I.Churchill Livingstone PVT Ltd. 7 (2000)

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  • [文献書誌] Fujiwara N, Zhan R-Z, Taga K, Shimoji K: "Acidosis induced by membrane depolarization of neurons : its mechanism and physiological significance."Jpn J Reanimatol. 17(1). 23-30 (1998)

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  • [文献書誌] Yamakura T, Sakimura K, Mishina M, Shimoji K: "Sensitivity of the N-methl-D-asparte receptor channel to butyrophenones is dependent on the ε 2 subunit."Neurophamacology. 37(6). 709-717 (1998)

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  • [文献書誌] Zhan RZ, Fujiwara N, Taga K, Shimoji K: "Barbiturates dose-despondent inhibit voltage-dependent Ca^<2+> channel and NMDA receptor."Cerebral Blood Flow and Metabolism. 10(2). 222-223 (1998)

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  • [文献書誌] Watanabe I, Sato K, Endoh H, Yoshikawa K, Takahashi M, Shimoji K: "A case of generalized convulsion-like movements, asthmatic attack and arrhythmias after propofol infusion in ICU."ICU & CCU. 22(9). 681-685 (1998)

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  • [文献書誌] Zhan RZ, Fujiwara N, Yamakura T, Taga K, Fukuda S, Shimoji K: "Differential inhibitory effects of thiopental, thiamylal and phenobarbital on both voltage-gated calcium channels and NMDA receptors in rat hippocampal slices."Br J Anaesth. 81(6). 932-939 (1998)

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  • [文献書誌] Taga K, Kitahara Y, Shimoji K: "Why the clinical development of NMDA receptor blocker is still not successful."Clin Neurosci. 17(5). 95-97 (1999)

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  • [文献書誌] Kitahara Y, Taga K, Shomoji K: "The effects of various parameters on the temperature differences between brain and rectum during craniotomy."Neuroanesthesia & Critical Care 1998 (Procceing : 2nd annual meeting of Jpn Soc Neuroanesthesia & Critical Care). 72-73 (1999)

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  • [文献書誌] Shibue C, Takamatsu M, Shimizu M, Ogawa M, Qi S, Chen J, Kitahara Y, Nishimaki H, Kohno T, Kokubun S, Okamoto M, Kurokawa S, Hayatsu K, Tobita T, Zhan RZ, Fujihara H, Watanabe I, Tomita M, Taga K, Sato K, Fukuda S, Endoh H, Shimoji K: "Prediction of neurological outcome in patients with anoxic-ischaemic coma after cardiopulmonary resuscitation."J Clin Anes (Jpn). 23. 861-866 (1999)

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  • [文献書誌] Yamakura T, Shimoji K: "Subunit-and site-specific pharmacology of the NMDA receptor channel."Prog Neurobiol. 59. 279-298 (1999)

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  • [文献書誌] Zhan RZ, Fujiwara N, Taga K, Fukuda S, Shimoji K: "The different protective effects of NMDA receptor antagonists on in vitro ischemia-induced neurotransmission failure in the visual cortex of the rat."Brain Hypoxia. 13. 25-31 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuma K, Maruyama M, Tsuchida M, Nakayama N, Shimoji K: "Glufosinate intoxication complicates with brain infarction : a case report."ICU & CCU. 23(9). 705-708 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamakura T, Sakimura K, Shimoji K: "Direct inhibition of the N-methyl-D-aspartate receptor channel by high concentrations of opioids."Anesthesiology. 91(4). 1053-1063 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Endoh H, Honda T, Komura N, Shibue C, Watanabe I, Shimoji K: "Effects of nicardipine-nitroglycerin-, and prostaglandin E1-induced hypotension on human cerebrovascular carbon dioxide reactivity during propofol-fentanyl anesthesia."J Clin Anesth. 11(9). 545-549 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Denda S, Shimoji K: "Auditory brainstem response (Brainstem auditory evoked potentials)."Anesthesia 21 Century. 2(1-5). 240-245 (2000)

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  • [文献書誌] Shimoji K, Taga K, Zhan RZ, Fujihara H, Honda T, Endoh H Fukuda S: "Current review on CNS resuscitation."Jpn J Reanimatol. 19(2). 93-108 (2000)

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  • [文献書誌] Zhan RZ, Chen J, Qi S, Fuhihara H, Taga K, Shimoji K: "Redistribution of cytochrome c contributes to hippocampal CA1 neuronal death in rat forebrain ischemia model."Brain Hypoxia. 14. 35-40 (2000)

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  • [文献書誌] Yamakura T, Sakimura K, Shimoji K: "The stereoselective effects of ketamine isomers on heteromeric N-methyl-D-aspartate receptor channels."Anesth & Analg. 91. 225-229 (2000)

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  • [文献書誌] Denda S, Ataka T, Tobita T, Shimizu M, Shimoji K: "The physiology of spinal cord potential in human 1. Somatosensory evoked spinal cord potential."Clin Electroencephal. 42(9). 584-590 (2000)

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  • [文献書誌] Zhan RZ, Shimoji K, Taga K, Fujihara H, Qi S, Wu C: "Microinjury preconditioning protects against subsequent ischemia in association with an attenuation of cytochrome c release from mitochondria in the rat."Neuroscience. (in submission).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhan RZ, Wu C, Fujihara H, Taga K, Qi S, Naito M, Shimoji K: J Cereb Blood Flow Metab. 21 (in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu C, Zhan RZ, Qi S, Fujihara H, Taga K, Shimoji K: "A forebrain ischemic preconditioning model established in C57Black/Crj6 strain mice."J Neurosci Methods. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhan RZ, Qi S, Wu C, Fujihara H, Taga K, Shimoji K: "Intravenous anesthetics differentially reduce neurontransmission damage induced by oxygen-glucose deprivation in rat hippocampal slices in correlation with N-methyl-D-aspartate receptor inhibition."Crit Care Med. 29 (in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Qi S, Zhan RZ, Wu C, Fujihara H, Taga K, Shimoji K: "The effects of thiopental and propofol on cell swelling induced by oxygen-glucose deprivation in the CA1 pyramidal cell layer of rat hippocampal slices."Anes & Analg. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakakimura K, Shimoji K, Taga K, Kawata K, Sakabe T.: "A prior brain microinjury attenuates hypermetabolism induced by brain ischemiareperfusion in the mouse."Crit Care Med. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamakura T, Sakimura K, Shimoji K: "Reduced ketamine sensitivities in mice lacking NMDA receptor ε 1 subunit. New Balanced Anesthesia (ed by K Mori et al)"Elsevier Science BV, the Netherlands. 279-280 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhan RZ, Fujiwara N, Okamoto M, Yamakura T, Fukuda S, Shimoji K.: "The correlation between intravenous anaesthetics atternuating ischaemic neuronal damage and their actions on NMDA receptor in rat hippocampus in vitro. New Balanced Anesthesia (ed by K Mori et al)"Elsevier Science BV, the Netherlands. 273-274 (1998)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ren-Zhi Zhan. 他6名: "Both caspase-dependent and-independent pathways may be involved in hippocampal CA1 neuronal death because of loss of cytochrome c from mitochondria in a rat forebrain ischemia model"Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 21(5)(In press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Chaoran Wu. 他5名: "A forebrain ischemic preconditioning model established in C57Black/Crj6 strain mice"Journal of Neuroscience Methods. (In press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ren-Zhi Zhan. 他5名: "Intravenous anesthetics differentially reduce neurontransmission damage induced by oxygen-glucose deprivation in rat hippocampal slices in correlation with N-methyl-D-aspartate receptor inhibition"Critical Care Medicine. 29(4)(In press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasushi Kitahara. 他3名: "The effects of anesthetics on cortical spreading depression elicitation and c-fos expression in rats"Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 13(1). 26-32 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kiichiro Taga. 他2名: "Ischemic tolerance preserves propagation of membrane depolarization"NeuroReport. 11(13). 2961-2964 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Koki Shimoji. 他6名: "中枢神経蘇生法の現況"蘇生. 19(2). 93-108 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Koki Shimoji. 他5名: "Regional Anesthesia and Pain Management : Current Perspectives"B.I.Churchill Livinstone PVT Ltd. 319 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Baba H,他: "Norepinephrine facilitaties inhibitory transmission in substantia gelatinosa of adult rat spinal cord (Part 1)"Anesthesiology. 92.2. 473-484 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Baba H,他: "Norepinephrine facilitaties inhibitory transmission in substantia gelatinosa of adult rat spinal cord (Part 2)"Anesthesiology. 92。2. 485-492 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kohno T,他: "Actions of Midazolam on GABAergic transmission in substantia gelatinosa Neurons of adult rat spinal cord"Anesthesiology. 92。2. 507-515 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamakura T,他: "Subunit- and site-specific pharmacology of the NMDA receptor channel"Prog Neurobiol. 59。3. 279-298 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Zhan R-Z,他: "The different protective effects of NMDA receptor antagonists on in vitro ischemia-induced neurotransmission failure in the visual cortex of the rat"Brain Hypoxia. 13. 25-31 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamakura T,他: "Amino acid volume and hydropathy of a transmembrance site determine glycine and anesthetic sensitivity of glycine receptors"J Biol Chem. 274。33. 23006-23012 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Zhan R-Z他: "Differential inhibitory effects of thiopental,thiamylal,and phenobarbital on both voltage-gated calcium channels and NMDA receptors in rat hippocampal slices" British Journal of Anaesthesia. 81・6. 932-939 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Zhan R-Z他: "Thiopental inhibits increases in [Ca2+]i induced by membrane depolarization,NMDA receptor activation,and ischemia in rata hippocampal and cortical slices" Anesthesiology. 89・2. 456-466 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Zhan R-Z他: "Intracellular acidification induced by membrane depolarization in rat hippocampal slices" Brain Research. 780・1. 86-94 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 多賀紀一郎 他: "NMDAレセプター遮断薬の臨床開発はなぜ成功しないか" Clinical Neuroscience. (in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 藤原直士 他: "ニューロン膜脱分極によるアシドーシスの発生機序とその意義" 蘇生. 17・1. 23-30 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Aida S他: "Headache after attempted epidural block" Anesthesiology. 88・1. 76-81 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 多賀紀一郎 他: "麻酔科シラバス&チェック" (in press), (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 多賀紀一郎 他: "麻酔緊急" 花岡一雄(編集), 2 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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