遺伝子工学的手法を用いた微小脊髄血管の血流維持機構の解明と麻酔薬作用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 16390458
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 和歌山県立医科大学
• 研究代表者: 木下 浩之 和歌山県立医科大学, 医学部, 助教授 (70291490)
• 研究分担者: 畑埜 義雄 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (70115913)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円); 2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 脊髄内微小動脈 / 一酸化窒素 / 合成酵素 / 遺伝子改変動物 / 炭酸ガス / 脊髄内動脈 / カリウムチャネル

研究概要

ラットあるいはマウス脊髄のスライス標本(厚さ約150μm)を作成した.この標本を,酸素93%+炭酸ガス7%(pH=7.4)で通気し,37℃に加温したクレブス液で満たした観察用チャンバーに入れ,約30分間おき,その後,顕微鏡で脊髄内微小動脈(径5-10μm)を観察した.これら動脈の画像をCCDカメラで撮影し,メディアコンバータを介してコンピュータに取り込んだ.動脈径の変化は,コンピュータ上で血管径測定用のソフトウエアを用いて解析した.
プロスタグランディンF_<2α>(0.5μM)を観察用チャンバーの潅流液中に入れ,約15分待って標本中の動脈の収縮反応が安定した後に,潅流液を酸素90%+炭酸ガス10%の混合ガスで通気した.この変更した混合気で通気した状態で20分間標本を観察した.高炭酸ガスにより,脊髄内動脈は拡張反応を示した.
ついで,正常および神経型一酸化窒素合成酵素遺伝子ノックアウトマウスの脊髄よりスライス標本を作製した.プロスタグランディンF_<2α>(0.5μM)を観察用チャンバーの潅流液中に入れ、約15分待って標本中の動脈の収縮反応が安定した後に、アセチルコリン(0.1μM)を潅流液中に追加した。この濃度のアセチルコリンは正常マウスでは脊髄微小血管拡張反応を引き起こした.神経型一酸化窒素合成酵素遺伝子ノックアウトマウスの脊髄では,少なくともこの濃度のアセチルコリンでは脊髄内微小血管の拡張反応は認められなかった,現在、これよりも高濃度のアセチルコリンによる拡張反応の有無を検討中である.
以上の一連の研究結果から,脊髄実質内微小細動脈では炭酸ガスは血管拡張物質であり,神経型一酸化窒素合成酵素活性は,血管作動物質による脊髄微小血管拡張反応に役割を果たすことが示唆された.

研究成果

• [雑誌論文] Augmented activity of adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels induced by droperidol in the rat aorta. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Dojo M, Nakahata K, Kimoto Y, Kakutani T, Mizumoto K, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesth Analg 102 ページ: 786-791
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Vasodilation mediated by inward rectifier K^+ channels in cerebral microvessels of hypertensive and normotensive rats. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakahata K, Kinoshita H, Tokinaga Y, Ishida Y, Kimoto Y, Dojo M, Mizumoto K, Ogawa K, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesth Analg 102 ページ: 571-576
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synthetic peroxisome proliferator-activated receptor-γ agonists restore impaired vasorelaxation via ATP-sensitive K^+ channels by high glucose. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Azma T, Iranami H, Nakahata K, Kimoto Y, Dojo M, Yuge O, Hatano Y
  • 雑誌名: Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 318 ページ: 1-7
• [雑誌論文] Vasodi lation mediated by inward rectifier K^+ channels in cerebral microvessels of hypertensive and normotensive rats (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakahata K, Kinoshita H, Tokinaga Y, Ishida Y, Kimoto Y, Dojo M, Mizumoto K, Ogawa K, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesthesia and Analgesia 102 ページ: 571-576
• [雑誌論文] Augmented activity of adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels induced by droperidol in the rat aorta (2006)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Dojo M, Nakahata K, Kimoto Y, Kakutani T, Mizumoto K, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesthesia and Analgesia 102 ページ: 786-791
• [雑誌論文] Vasodilation mediated by inward rectifier K^+ channels in cerebral microvessels of hypertensive and normotensive rats (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakahata K, Kinoshita H, Tokinaga Y, Ishida Y, Kimoto Y, Dojo M, Mizumoto K, Ogawa K, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesthesia and Analgesia 102 ページ: 571-576
• [雑誌論文] The inhibitory effects of lidocaine and mexiletine on vasorelaxation mediated by adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels and the role of kinases in the porcine coronary artery. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kimoto Y, Kinoshita H, Nakahata K, Dojo M, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesthesiology 102 ページ: 581-587
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The inhibitory effects of lidocaine and mexiletine on vasorelaxation mediated by adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels and the role of kinases in the porcine coronary artery (2005)
  • 著者名/発表者名: Kimoto Y, Kinoshita H, Nakahata K, Dojo M, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesthesiology 102 ページ: 581-587
• [雑誌論文] Lidocaine impairs vasodilation mediated by adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels but not by inward rectifier K^+ channels in parenchymal microvessels of rat cerebral cortex. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Nakahata K, Dojo M, Kimoto Y, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesth Analg 99 ページ: 904-909
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of bupivacaine enantiomers and ropivacaine on vasorelaxation mediated by adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels in the rat aorta. (2004)
  • 著者名/発表者名: Dojo M, Kinoshita H, Nakahata K, Kimoto Y, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesthesiology 101 ページ: 251-254
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inhibitory effect of high concentration of glucose on relaxations to activation of ATP-sensitive K^+ channels in human omental artery. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Azma T, Nakahata K, Iranami H, Kimoto Y, Dojo M, Yuge O, Hatano Y
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol 24 ページ: 1-6
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Vascular effects of antiarrhythmic drugs and the roles of K+ channels (2004)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Hatano Y
  • 雑誌名: Current Medicinal Chemistry-Cardiovascular and Hematological Agents 2 ページ: 99-106
• [雑誌論文] Lidocaine impairs vasodilation mediated by adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels but not by inward rectifier K^+ channels in parenchymal microvessels of rat cerebral cortex (2004)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Nakahata K, Dojo M, Kimoto Y, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesthesia and Analgesia 99 ページ: 904-909
• [雑誌論文] Effects of bupivacaine enantiomers and ropivacaine on vasorelaxation mediated by adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels in the rat aorta (2004)
  • 著者名/発表者名: Dojo M, Kinoshita H, Nakahata K, Kimoto Y, Hatano Y
  • 雑誌名: Anesthesiology 101 ページ: 251-254
• [雑誌論文] Inhibitory effect of high concentration of glucose on relaxations to activation of ATP-sensitive K^+ channels in human omental artery (2004)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita H, Azma T, Nakahata K, Iranami H, Kimoto Y, Dojo M, Yuge O, Hatano Y
  • 雑誌名: Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 24 ページ: 1-6