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脳慢性低潅流モデルの脳傷害に対する低二酸化炭素血症と麻酔薬の影響に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13671621
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 麻酔・蘇生学
研究機関関西医科大学

研究代表者

高平 一代  関西医科大学, 医学部, 助手 (70174901)

研究分担者 中尾 慎一  関西医科大学, 医学部, 助教授 (10207714)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード慢性脳低潅流モデル / 白質病変 / 低二酸化炭素血症 / 線条体 / ケタミン / NMDA受容体拮抗薬 / 慢性脳低灌流ラット / caudoputamen / ハロタン / イソフルラン / 脳慢性低灌流ラット / 術後譫妄
研究概要

ヒトの慢性脳血流低下患者(高齢者や脳血管疾患患者)の良いモデルとなりうるラット慢性脳低潅流モデルを用いて、人工呼吸中の過換気による低二酸化炭素血症がどのような影響を与えるかを調べるとともに、その脳傷害に対する薬物(グルタミン酸NMDA受容体拮抗薬)の保護作用を調べた。
雄ウィスターラットを用いてハロタン麻酔下に両側頸動脈結紮を行い、ラット慢性脳低潅流モデルを作成した。結紮2週間後に、ハロタン麻酔下に気管内挿管し人工呼吸を行った。慢性脳低潅流に過換気を行って低二酸化炭素血症(PaCO_2:20-25mmHg)にした群、慢性脳低潅流に正常換気(PaCO_2:35-45mmHg)を行った群、シャム手術に過換気を行った群、シャム手術に正常換気を行った群に分け、さらに非競合性NMDA受容体拮抗薬であるケタミンを過換気前に腹腔内に投与してその効果を調べた。
低二酸化炭素血症により、慢性脳低潅流モデルラットおよびシャム手術ラットともに脳血流は低下した。しかし、低二酸化炭素血症によりシャム手術ラットの脳には全く変化は見られなかったが、慢性脳低潅流モデルラットでは、慢性脳低潅流そのものによる白質の希薄化に加えて、線条体に特異的に、さらなる白質の希薄化、神経細胞の減少、アストログリアの増殖を認めた。この線条体に特異的な脳傷害は、あらかじめケタミンを投与しておくとほぼ完全に抑制された。
以上の結果より、線条体は認知機能ワーキングメモリーに関与しているため、特にヒトの慢性脳血流低下患者では人工呼吸中の過換気が脳傷害を起こす可能性があること、手術後の譫妄や場合によっては不可逆的認知機能障害の原因と成りうることが示唆された。さらに、このような脳傷害の予防として、臨床使用可能な静脈麻酔薬ケタミンを使用することが有効であることをみいだした。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Etsuko Miyamoto: "Caudoputamen is damaged by hypocapnia during mechanical ventilation in a rat model of chronic cerebral hypoperfusion"Stroke. 32. 2920-2925 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinichi Nakao: "Ketamine-induced c-Fos expression in the mouse posterior cingulate and retrosplenial cortices is mediated not only via NMDA receptors but also via sigma receptors"Brain Research. 926. 191-196 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuyasu Nishizawa: "Inhibition of the N-methyl-D-aspartate receptor channel by local anesthetics in mouse CA1 pyramidal neurons"Anesthesia & Analgesia. 94. 325-330 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Munehiro Masuzawa: "Pentobarbital inhibits ketamine-induced dopamine release in the rat nucleus accumbens : a microdialysis study"Anesthesia & Analgesia. 96. 148-152 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinichi Nakao: "The inhibitory effect of propofol on ketamine-induced c-Fos expression in the rat posterior cingulate and retrosplenial cortices is mediated by GABAA receptor activation"Acta Anaeathesiol Scand. 47. 284-290 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Etsuko Miyamoto: "Ketamine attenuates hypoxia-induced neuronal damage in the caudoputamen in a rat model of chronic cerebral hypoperfusion"Neuroscience Letters. 354. 26-29 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Etsuko Miyamoto: "Caudoputamen is damaged by hypocapnia during mechanical ventilation in a rat model of chronic cerebral hypoperfusion"Stroke. 32. 2920-2925 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinichi Nakao: "Ketamine-induced c-Fos expression in the mouse posterior cingulate and retrosplenial cortices is mediated not only via NMDA receptors but also sigma receptors"Brain Research. 926. 191-196 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuyasu Nishizawa: "Inhibition of the N-methyl-D-aspartate receptor channel by anesthetics in mouse CA1 pyramidal neurons local"Anesth & Analg. 94. 325-330 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Munehiro Masuzawa: "Pentobarbital inhibits ketamine-induce dopamine release in the rat nucleus accumbens : a microdialysis study"Anesth & Analg. 96. 148-152 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinichi Nakao: "The inhibitory effect of propofol on ketamine-induced c-Fos expression in the posterior cingulate and retrosplenial cortices is mediated by GABAA receptor activation"Acta Anaesthesiol Scand. 47. 284-290 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Etsuko Miyamoto: "Ketamine attenuates hypoxia-induced neuronal damage in the caudoputamen in a rat model of chronic cerebral hypoperfusion"Neurosci Lett. 354. 26-29 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinich Nakao: "The inhibitory effect of propofol on ketamine-induced c-Fos expression in the posterior cingulate and retrosplenial cortices is mediated by GABAA receptor activation"Acta Anaesthesiol Scand. 47. 284-290 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Uka Uchiyama: "Integrated pharmacological preconditioning in combination with adenosine, a mitochondrial KATP channel opener and a nitric oxide donor"J Thorac Cardiov Sur. 126. 148-159 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shinichi Nakao: "Is the attenuation of the extracellular dopamine increase in the nucleus accumbens the major mechanism by which dexmedetomidine increases the cocaine seizure threshold in rats?"Anesthesiology. 98. 1520-1520 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Uka Uchiyama: "Role of mitochondrial KATP channels and protein kinase C in ischaemic preconditioning"Chin Exp Pharmacol Physiol. 30. 426-436 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中尾慎一: "N-methyl-D-aspartate(NMDA)受容体拮抗薬の神経細胞傷害と精神異常誘発作用(ケタミンと亜酸化窒素を中心に)"麻酔. 52. 594-602 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Etsuko Miyamoto: "Ketamine attenuates hypoxia-induced neuronal damage in the caudoputamen in a rat model of chronic cerebral hypoperfusion"Neurosci Lett. 354. 26-29 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kouhei Murao: "Anticonvulsant effects of sevoflurane on amygdaloid kindling and bicuculline-induced seizures in rats : comparison with isoflurane and halothane"Journal of Anesthesia. 16. 34-43 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Munehiro Masuzawa: "Pentobarbital inhibits ketamine-induced dopamine release in the rat nucleus accumbens : a microdialysis study"Anesthesia Analgesia. 96. 148-152 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] "Ketamine prevents hypocapnia-induced neuronal damage in the caudoputamen in chronic cerebral hypoperfusion rats"Anesthesiology. A758. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shinichi Nakao: "The inhibitory effect of propofol on ketamine-induced c-Fos expression in the posterior cingulate and retrosplenial cortices is mediated by GABAA receptor activation"Acta Anaesthesiologica Scandmavica. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中尾慎一: "N-methyl-aspartate (NMDA)受容体拮抗薬の神経細胞傷害と精神異常誘発作用(ケタミンと亜酸化窒素を中心に)"麻酔. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takefumi Inada: "propofol depressed neutrophil hydrogen peroxide production more than midazolam, whereas adhesion molecule expression was minimally affected by both anesthetics in rats with abdominal sepsis"Anesthesia & Analqesia. 92. 437-441 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Atsushi Nagata: "Xenon inhibits but N20 enhances ketamine-induced c-Fos expression in the rat posterior cingulate and retrosplenial cortices"Anesthesia & Analgesia. 92. 362-368 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Etusko Miyamoto: "Caudoputamen is damaged by hypocapnia during mechanical ventilation in a rat model of chronic cerebral hypoperfusion"Stroke. 32. 2920-2925 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuyasu Nishizawa: "Inhibition of the N-methyl-D-aspartate receptor channel by local anesthetics in mouse CA1 pyramidal neurons"Anesthesia & Analgesia. 94. 325-330 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shinichi Nakao: "Ketamine-induced c-Fos expression in the mouse posterior cingulate and retrosplenial cortices is mediated not only via NMDA receptors but also sigma receptors"Brain Research. 926. 191-196 (2002)

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      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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