生体近赤外分光法は無侵襲測定であるため、同一個体を連続(繰返し)測定することができる。この特徴を活かして、同一個体で、例えば、脳の近赤外連続スペクトルの経時変化をモニター出来るシステムを開発した。さらに、得られた連続スペクトルが潜在的に持っている情報を引出すため、拡張性の高いデータ解析技術を開発した。その結果、生体内で産生される一酸化窒素(NO)が血中ヘモグロビンと結合してできた一酸化窒素ヘモグロビン(HbNO)の定量に成功した。酸素濃度5%の低酸素雰囲気中のジャービル(砂ネズミ)脳の近赤外スペクトルを連続測定し、HbNOの経時変化を調べた結果、成熟ジャービルでは低酸素曝露の直後からHbNOが増加し、およそ10分ぐらいで飽和に達することが分かった。NOは血管内皮型(eNOS)、神経型(nNOS)、及び、誘導型(iNOS)の3種の一酸化窒素合成酵素(NOS)によって産生される。低酸素負荷時のNOがどのアイソフォームに由来するかを検討するため、NOSの阻害剤を用いてHbNOの産生状況を調べた。非特異的阻害剤のN-モノメチルアルギニン(NMMA)50mg/kgの腹腔内投与ではHbNOの増加はほぼ完全に抑えられた。nNOS阻害剤の7-ニトロインダゾール(7-NI)60mg/kgではHbNOは誤差範囲でほぼ一定であった。また、nNOSとeNOSに相対的に強い阻害作用を示すL-ニトロアルギニンメチルエステル(L-NAME)80mg/kgでもHbNOは誤差範囲内で一定であった。一方、iNOS阻害剤のS-エチルイソチオ尿素30mg/kgの腹腔内投与ではHbNOの上昇が見られた。これらのことから、iNOSの関与は無く、nNOSとeNOSとが共に関与していることが示された。また、ジャービルの総頚動脈の一側結紮ではHbNOは結紮時には増加せずその後の再開通時にするが、両側結紮では結紮直後から急激に増加することが分かった。この場合のNOS阻害剤の効果も調べたが、上と同様であった。
|