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水素投与の脳保護作用:エネルギー代謝に関するNMRおよびESRによる検討

研究課題

研究課題/領域番号 21791455
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 麻酔・蘇生学
研究機関大分大学

研究代表者

黒木 千尋  大分大学, 医学部, 助教 (30392715)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード水素 / 脳保護 / エネルギー代謝 / NMR / ESR / ヒドロキシラジカル / ラット / 脳スライス
研究概要

目的は、水素ガスの脳保護作用とフリーラジカルの関係を検証し、水素ガス投与が脳のエネルギー代謝にどのように影響するかを明らかにすることである。
エダラボンは臨床で良く用いられているラジカル捕捉剤である。同一実験系で水素ガス(4%~50%)とエダラボン(10~5000μM)のEC_<5
0>を算出した。水素ガスはラジカル捕捉能が見られずEC_<50>の算出は不可能であった。一方、エダラボンのEC_<50>は705μMであった。平成21年度の結果と合わせ「水素ガスがラジカル捕捉能を持ち、それにより神経細胞保護作用を及ぼす」という説は支持できない。
ラットの脳スライスを凍結破砕し抽出を行い、^1H-NMRおよび^<31>P-NMRを行った。虚血再灌流モデルを用いて、虚血再灌流負荷前後の代謝物の測定を行った。4%および8%水素投与群とコントロール群の比較(Tukey多重比較)をした。N-アセチルアスパラギン酸の負荷後/負荷前比は、それぞれ77.1%, 61.4%, 69.3%であり、8%水素投与群は4%水素投与群より有意に回復が悪かった(補正p=0.O11)。γ-アミノ酪酸や「クレアチンとホスホクレアチン(PCr)」も、8%水素投与群は4%水素投与群より有意に回復が悪かった(補正p=0.022, 0.035)。その他、^1H-NMRでコントロール群と有意差のある群は見られなかった。^<31>P-NMRによる、PCr測定では8%水素投与群と4%水素投与群に有意差は見られなかった。β-ATPは、それぞれ53.8%, 60.6%, 54.1%であった(有意差なし)。
平成21年度の結果と比較して、抽出物の実験でもβ-ATPの様に同様の傾向は見られている。水素ガスは神経保護効果を及ぼす程のラジカル捕捉能があるとは言えないが、4%では神経保護作用があり、8%を超えると神経細胞に障害を与える可能性を考えなくてはならなくなった。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Neural control of cross-language asymmetry in the bilingual brain.2010

    • 著者名/発表者名
      Kimihiro Nakamura
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 20 ページ: 2244-2251

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Why do children make mirror errors in reading? Neural correlates of mirror invariance in the visual word form area.2010

    • 著者名/発表者名
      Stanislas Dehaene
    • 雑誌名

      Neuroimage 49

      ページ: 1837-1848

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuroprotective effects of ethyl pyruvate on brain energy metabolism of ter ischemia-reperfusion injury : a ^<31>P-nuclear magnetic resonance study.2009

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tokumaru
    • 雑誌名

      Neurochemical Research 34

      ページ: 775-785

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 努力性鏡像運動に伴うBOLD信号の刺激後undershootの一考察2010

    • 著者名/発表者名
      黒木千尋
    • 学会等名
      日本脳科学会
    • 発表場所
      天津医科大学国際会議センター
    • 年月日
      2010-10-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fructose-1,6-diphosphateの脳保護効果に関する^<31>P-NMRによる検討2010

    • 著者名/発表者名
      徳丸治
    • 学会等名
      日本脳科学会
    • 発表場所
      天津医科大学国際会議センター
    • 年月日
      2010-10-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neuroprotective effects of hydrogen gas on brain : a ^<31>P NMR and ESR study2010

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Kuroki
    • 学会等名
      The World Stroke Organization
    • 発表場所
      COEX Center, Soul, Korea
    • 年月日
      2010-10-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental consideration of ^<31>P-NMR study on brain energy metabolism : Effects of temperature, [glucose], and [K^+] of superfusate.2010

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tokumaru
    • 学会等名
      The World Stroke Organization
    • 発表場所
      COEX Center, Soul, Korea
    • 年月日
      2010-10-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neuroprotective effects of hydrogen gas on brain in three types of stress models : a ^<31>P NMR and ESR study2010

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Kuroki
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental consideration of ^<31>P-NMR study on brain energy metabolism : Effects of temperature, [glucose], and [K^+] of superfusate.2010

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tokumaru
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ^<31>P-NMRを用いたラット子宮平滑筋のエネルギー代謝測定2009

    • 著者名/発表者名
      大森春
    • 学会等名
      グアニジノ化合物研究会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2009-10-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Neuroprotective effects of hydrogen gas on brain in three types of stress models : A ^<31>P-NMR study2009

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Kuroki
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Depolarizing high-K^+ load model of rat brain energy metabolism : A ^<31>P- NMR study2009

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tokumaru
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] FUNDAMENTAL CONSIDERATION OF ^<31>P-NMR STUDY OF BRAIN ENERGY METABOLISM2009

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tokumaru
    • 学会等名
      International Union of Physiological Sciences
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2009-08-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] NEUROPROTECTIVE EFFECTS OF HYDROGEN GAS ON BRAIN IN ISCHEMIA-REPERFUSION MODEL : A ^<31>P-NMR STUDY2009

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Kuroki
    • 学会等名
      International Union of Physiological Sciences
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] NEUROPROTECTIVE EFFECTS OF HYDROGEN GAS ON BRAIN IN THREE TYPES OF STRESS MODELS : A ^<31>P-NMR STUDY2009

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Kuroki
    • 学会等名
      International Society for Cerebral Blood Flow & Metabolism
    • 発表場所
      McCormik Place (USA)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] FUNDAMENTAL CONSIDERATION OF ^<31>P-NMR STUDY OF BRAIN ENERGY METABOLISM2009

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tokumaru
    • 学会等名
      International Society for Cerebral Blood Flow & Metabolism
    • 発表場所
      McCormik Place (USA)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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