| 研究課題/領域番号 |
21K08980
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分55050:麻酔科学関連
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| 研究機関 | 東京医科大学 |
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研究代表者 |
柴田 勝一郎 東京医科大学, 医学部, 助教 (70869429)
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| 研究分担者 |
内野 博之 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (60266476)
河内 文 東京医科大学, 医学部, 助教 (60897932)
杉本 昌弘 東京医科大学, 医学部, 教授 (30458963)
石田 裕介 東京医科大学, 医学部, 講師 (40805884)
小林 賢礼 東京医科大学, 医学部, 助教 (80837724)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | mitochondria / anesthetics / propofol / mPTP / Oxygraph-2k |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、数種の静脈麻酔薬について各麻酔薬暴露時のマウス脳ミトコンドリアの呼吸機能及び膨化の測定を行うことで、各麻酔薬がミトコンドリアに与える影響について比較検討を行う。得られたデータより、麻酔薬が有する脳保護作用もしくは細胞障害作用のメカニズムを解明し、より安全な周術期医療を確立する事を目的とする。また、麻酔薬を投与したマウスの脳サンプルについてメタボローム解析やDNAマイクロアレイ解析を行い、静脈麻酔薬暴露が脳細胞へ与える影響についてのより詳細な知見を得ることで、新規の麻酔法構築のための糸口を得て麻酔科学領域での安全性と信頼性を高めることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
近年、麻酔薬による臓器保護作用と細胞障害作用に注目が集まっているが、詳細は明らかになっていない。本研究では、各種静脈麻酔薬がミトコンドリアに与える影響に主に焦点を当て、それらのメカニズムを解明することで、より安全な周術期医療を確立する事を目的とする。
今年度は、前年度に得られた結果をふまえ、各種麻酔薬のうち特にプロポフォールに焦点を当て、プロポフォール暴露時のマウス大脳皮質由来のミトコンドリアについて、その呼吸能及び膨化のさらなる測定を行った。それぞれ、呼吸能の測定にはOxygraph2k (OROBOROS) を、膨化の測定には蛍光分光光度計LS55 (Perkin Elmer) を用いて行った。また、プロポフォール暴露時のミトコンドリアからのシトクロムｃ放出の有無を確認するためにウエスタンブロッティングによるタンパク解析も行った。これらの実験は前年度から取り掛かってはいたが、さらに試行回数を増やしたことでデータの精度を上げることが出来た。
結果、高濃度プロポフォール暴露によりミトコンドリアは膨化を伴う呼吸機能不全を起こすが、その際にシトクロムｃは放出されないこと、またmPTP開孔阻害効果のあるCyp D KOマウスでもその機能不全が改善されないことが示された。
これらの結果より、プロポフォールによるミトコンドリア機能阻害はmPTPの開孔を介さない経路で引き起こされていることが示された。
本年度中には成果の発表までには至らなかったが、来年度中の論文投稿を目指している。今年度の直接経費は主にこれらの測定に必要な試薬等の消耗品およびマウスの購入費に充てられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
前年度までの実験により、集中治療領域で使用する代表的な鎮静薬であるプロポフォール・デクスメデトミジン塩酸塩・ミダゾラムについて、臨床範囲の10倍程度の濃度存在下でマウス大脳皮質由来のミトコンドリアの呼吸能の測定を行ったが、有意な変化が観察されたのはプロポフォールだけであることがわかったため、それ以降の実験はある程度プロポフォールに焦点を絞ることができた。そのため、前年度のうちから本年度予定の実験にも取り組むことができた。
年度の後半にはディープフリーザーの故障により実験がストップするトラブルもあったが、おおむね順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
静脈麻酔薬投与マウスを用いたメタボローム解析及びmRNA解析による網羅的検討を行う。
プロポフォールをマウスへ腹腔内投与後、6時間及び18時間経過後に大脳皮質のサンプリングを行い、メタボローム解析を行う。また、大脳皮質サンプルより抽出したmRNAを用いてDNAマイクロアレイ解析を行い、定量的な遺伝子発現データからプロポフォールが関与する脳内新規遺伝子の網羅的解析を施行する。
これによりプロポフォールが脳に与える影響をタンパク質レベルと遺伝子レベルで解析・検討する。
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