| 研究課題/領域番号 |
09470337
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
麻酔・蘇生学
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| 研究機関 | 久留米大学 |
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研究代表者 |
東 英穂 久留米大学, 医学部, 教授 (10098907)
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| 研究分担者 |
山本 悟史 久留米大学, 医学部, 助手 (60220464)
井口 敞恵 久留米大学, 医学部, 助教授 (10080558)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 脳虚血 / 海馬錐体細胞 / ネクローシス / 急峻脱分極電位 / シナプス応答 / 細胞内Ca^<2+>蓄積 / Ca^<2+>拮抗薬 / NO synthase阻害薬 |
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| 研究概要 |
成熟ラット海馬スライス標本を作成し、虚血負荷(95%N_2-5%CO_2飽和グルコース欠乏液を潅流)すると、CA1錐体細胞は虚血負荷6分後に急峻脱分極電位を発生し、この時点で正常潅流液に戻しても、膜電位は消失して不可逆的変化をきたした。不可逆性変化の発生機序を調べ、以下の結果を得た。
1) 虚血負荷中のシナプス応答変化:虚血負荷4分後にfast EPSCは著明に抑制され、fast and slow IPSCsは消失した。検討した結果、fast EPSCとfast IPSCの抑制はシナプス前性で、slow IPSCの抑制はシナプス前および後性であり、これらの抑制にシナプス前膜におけるアデノシン1受容体の活性化と乳酸蓄積によるpHの低下が関与することを明らかにした。
2) 虚血負荷による形態学的変化:CA1錐体細胞をbiocytinで染色すると、コントロールのCA1錐体細胞は表面が平滑で濃染した細胞体をもち、樹状突起にはspineが多数みられた。一方、急峻脱分極電位発生直後では細胞体や樹状突起起始部表面にsmall blebs(小胞)が出現し、染色性が低下していた。正常潅流液再投与1分後にはmedium sizeの小胞となり、3分後にはlarge blebesが出現し、5分後には細胞が膨化してその形状は不鮮明になった。
3) Co^<2+>による細胞膜保護作用:急峻な脱分極電位発生1分以内にCo^<2+>含有正常潅流液で置換すると、膜電位・膜抵抗はほぼ完全にコントロールに回復した。記録槽での潅流液置換に約30秒かかることを考慮すると、急峻脱分極電位発生1.5分以内であれば膜電位は完全回復すると思われた。形態学的変化と照合して考えると、急峻脱分極電位発生1.5分以降にsmall blebsがlarge blebesに変化することにより不可逆性変化が生起すると結論できた。
4) NO関連薬の細胞膜保護作用:NO synthase阻害剤(N^G-methyl-L-arginine)、NO scavengers(Hb,carboxy-PTIO)、superoxide dismutase(SOD)でスライス標本を前処置して虚血負荷を行ない、6分後に正常潅流液を再投与すると膜電位の回復する細胞が多数認められた。これらの薬剤の中で細胞膜保護作用が最も強力なものはcarboxy-PTIOであった。
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