核磁気共鳴と免疫組織化学的手法を用いた脳虚血再灌流障害における薬物効果の判定

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470327
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 荒井 俊之 京都大学, 医学研究科, 助教授 (80175950)
• 研究分担者: 犬伏 俊郎 滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 教授 (20213142)
• キーワード: ラット局所脳虚血 / 核磁気共鳴 / 乳酸 / 活性酸素消去剤 / 虚血再灌流障害 / 免疫組織化学 / インターロイキン-1 / レセプターアンタゴニスト

研究概要

本年度はラット局所脳虚血モデルを用いた核磁気共鳴による薬物効果の判定ならびに同モデルを用いた免疫組織化学的手法による虚血再灌流障害の組織診断を行った。
1.核磁気共鳴による薬物効果の判定
実験動物に自発性高血圧ラット(SHR)を用い、ハロセン麻酔下にラットの内頚動脈から中大脳動脈(MCA)にナイロン糸を進めることによりMCAを閉塞した。閉塞後、ラットを核磁気共鳴(NMR)装置内に留置し、MCA閉塞より2時間後、核時期共鳴装置の外から遠隔操作にてナイロン糸を抜去し、MCAを再灌流させた。この後ラットを2群に分け、薬物投与群(PBN群)では活性酸素消去剤PBNを、対照群(Control群)では生食を、再灌流1時間後に投与した。両群ともNMR装置により乳酸(Lactate)のNMR信号を採取した。信号の採取は、再灌流前1時間ならびに再灌流後1、2、3、4、5時間と計6回行った。
その結果、PBN群、Control群とも再灌流前1時間後よりLactateが増加するが、その増加の程度は、PBN群の方が小さいことが分かった。
2.免疫組織化学的手法による虚血再灌流障害の組織診断
SHRを用い、30分間MCAを閉塞し、その後再灌流を行なった。虚血の翌日、4日後1週間後に脳を摘出し組織切片を作成、抗インターオロイキン-1レセプターアンタゴニスト(IL-1ra)モノクローナル抗体を用いて免疫組織化学的手法によりIL-1raを染色し、顕微鏡下にその発現を観察した。
その結果、IL-1raは虚血翌日には発現が見られず、虚血4日後に梗塞周辺部に限局して発現し、虚血1週間後には消失することが分かった。IL-1raは神経保護作用を有すると考えられるので、ラット局所脳虚血モデルにおいては、虚血数日後にIL-1raが発現して、組織破壊を緩和している可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Arai T,Nakao S,et al.: "Measurement of local cerebral blood flow by magnetic resonance imaging: In vivo autoradiographic strategy using 170labeled water" Brain Res Bull. 45. 451-456 (1998)
• [文献書誌] Arai T,Mori H^*,et al.: "Auto-oxidation of 5,6,7,8-tetrahydroneopterin." Pteridines. 9. 26-28 (1998)
• [文献書誌] Mori H^*,Arai T,et al.: "Neuroprotective effects of pterin-6-aldehyde in gerbil global brain ischemia: comparison with thous of a-phenyl 1-Nter butyl nitron" Neurosci Lett. 241. 99-102 (1998)
• [文献書誌] Ishii H,Arai T^*,et al.: "Evaluation of focal cerebral ischemia in rats by magnetic resonance imaging and immunohistochemical analyses." J Cereb Blood Flow Metab. 18. 931-934 (1998)
• [文献書誌] Arai T,Mori H,et al.: "Oxypurinol,a xanthine oxidase inhibitor and a superoxide scavenger,did not attenuate ischemic neuronal damage in gerbils" Life Sci. 63. PL107-112 (1998)