脳虚血耐性発現における各種麻酔薬・薬剤の影響-早期発現性遺伝子・蛋白との関連-

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470318
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 多賀 紀一郎 新潟大学, 医学部, 助教授 (00163329)
• 研究分担者: 佐藤 一範 新潟大学, 医学部・附属病院, 講師 (70126415) ; 藤原 直士 新潟大学, 医学部, 助教授 (70181419)
• キーワード: 脳虚血 / 虚血耐性 / 膜電位感受性色素 / 近赤外光 / ビデオエンハンス / 海馬スライス / 興奮伝搬 / 膜電位

研究概要

本年度は以下のような検索を中心に研究を進めた。
1.虚血耐性を5獲得させた砂ネズミの神経細胞とそうでない神経細胞について、膜電位感受性色素(RH414)で染色した脳(海馬)スライス標本を用い、電気刺激により発生させた膜脱分極伝搬の差異を検索した。それぞれイソフルレン麻酔下で両側の頚動脈を露出した後、皮膚を縫合したものを対照群。同上の麻酔下で5分間の頚動脈閉塞を施行後、閉塞を解除して皮膚縫合をしたものを虚血群。同様に2分間の頚動脈閉塞を施行・閉塞解除1日後に再度5分間の頚動脈閉塞を施行して皮膚縫合をしたものを耐性群とした。それぞれ疑似手術または5分間虚血から1日、8週間および6ヶ月経過後に断頭して海馬スライス標本を作製。スライスを膜電位感受性色素(RH414)で5分間染色。染色後スライスの海馬CA1領域を20V、40μA、100usecで16回刺激し、そのときの蛍光強度変化を0.6msec/imageで観察した。蛍光強度が変化した面積を積算し、各群間での膜興奮伝搬範囲を比較検討した。
2.対照群ではすべての経過において最も興奮伝搬が広範に観察され、膜の脱分極は刺激近傍のみならず錐体層を越えて別の層まで伝搬して行く様子が認められた。虚血群では虚血1日後から対照群に比較して有意に興奮伝搬範囲が狭く、8週後ではさらにその範囲の縮小が認められた。同時に1日後では認められなかった錐体層の神経細胞の脱落が、8週後の時点で観察された。耐性群においては丁度対照群と虚血群の程度の興奮伝搬範囲を呈し、錐体層の神経細胞の脱落は虚血1日後、8週後のどちらの時点でも認められなかった。
3.5分間虚血の6ヶ月後のものは現在検索中であるが、対照群は他の経過時点と同様な伝搬様式を呈したが、虚血群と耐性群では1日および8週間経過のものに比較して伝搬範囲が広範化・回復している傾向が認められている。さらに近赤外光を用いたビデオエンハンス顕微鏡システムなどを用いて検索・分析することにより、虚血後の膜興奮伝搬の長期比較を進めていく。

研究成果

• [文献書誌] Taga K: "Ischemic tolerance preserves propagation of membrane depolarization."Neuroreport. 11(13). 2961-2964 (2000)
• [文献書誌] Taga K: "Complete recovery of consciousness in a patient with decorticate rigidity following cardiac arrest during thoracic epidural block."Br J Anaesth. 85(4). 632-634 (2000)
• [文献書誌] 多賀紀一郎: "脊髄の髄液循環のメカニズム"Clinical Neuroscience. 18(12). 115-115 (2000)
• [文献書誌] Aida S: "Preemptive analgesia by intravenous low-dose ketamine and epidural morphine in gastrectomy."Anesthesiology. 92(6). 1624-1630 (2000)
• [文献書誌] Zhan R-Z: "Both caspase-dependent and-independent pathways are involved in hippocampal CA1 neuronal death due to loss of cytochrome c from mitochondria in a rat forebrain ischemia model."J Cereb Blood Flow Metab. (in press). (2001)
• [文献書誌] Kitahara Y: "The Effects of Anesthetics on CSD Elicitation and c-fos expression in Rats."J Neurosurg Anesth. 13(1). 26-32 (2001)
• [文献書誌] 多賀紀一郎: "麻酔に必要な器具・用具の準備"西村書店(印刷中). (2001)
• [文献書誌] 多賀紀一郎: "局所麻酔薬の薬理"南江堂(印刷中). (2001)