脳虚血再灌流時の活性酸素とNO発生及びグルタミン酸とアスコルビン酸遊離の相互作用

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11671513
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 湯佐 祚子 琉球大学, 医学部, 助教授 (30032329)
• キーワード: 脳虚血-再灌流 / ascorbic acid (ascorbate) / glutamate / microdialysis biosensor / 再灌流後脳温低下 / 再灌流後脳血流 / ラット前脳虚血 / ラット海馬

研究概要

Ascorbic acid(AA)は脳細胞内に高濃度存在し主なantioxidantであるが、その濃度によりpro-oxidantとして作用する可能性や神経伝達物質との相互作用も報告されている。
Micordialysis biosensorを利用して前脳虚血-再灌流によるascorbate(AA)とglutamate(Glu)の細胞外遊離を海馬in vivoで、脳血流量(CBF)、大腿動脈圧(MAP)と共に連続測定し、その相互作用と虚血時間による影響及び虚血後再灌流時の脳温低下(36℃より32℃)による影響を検討した。
Wistar系ラットを対象とし、実験中は調節呼吸、halothaneで維持し、Microdialysis biosensorを左右の海馬に挿入、両側頚動脈clampと脱血(MAP=30mmHg)で10分間前脳虚血とし、再潅流後60分迄とKCLによる過分極の変化を連続測定した。
1)虚血時間を15分に延長すると、MAPとCBFは再灌流40分以後有意に低値となり、Gluは再灌流後5分で著減するが5-20分間有意に高値となったのに対し、AAは再灌流後著増し5-20分間有意に低値となりmax迄の時間も有意に延長した。
2)灌流時の脳温低下によりCBFは再灌流15分以後で有意に高値、MAPも有意に高値となった。虚血中著増したGluは再灌流後著減するが、再灌流15-25分後有意に低値で、再灌流後著増したAAは再灌流5-40分後有意に高値であった。
以上1)虚血時間延長により再灌流後のAA遊離が抑制され、Gluのreuptakeが障害されることから、AAによるNMDA受容体抑制作用と2)脳内温低下時のKCl投与による心停止時の虚血中でも著増することから、低温による脳保護作用としてAAによる再灌流後のGlu遊離の抑制、MAPの上昇とCBFの維持が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Toshiko Yusa: "Effects of nitric oxide synthase inhibition on extracellular glutamate and cerebral blood flow durin forebrain ischemia-reperfusion in rat in vivo"Journal of Anesthesia. 14(1). 24-29 (2000)
• [文献書誌] Toshiko Yusa: "Continuous real-time measurement of extracellular ascorbate release in the rat striatum in vivo during forebrain ischemia-reperfusion"Neuroscience Letters. 293. 123-126 (2000)
• [文献書誌] 湯佐祚子: "前脳虚血-再灌流によるascorbateとglutamateの細胞外遊離:相互作用と虚血時間による影響"Journal of Anesthesia. 14(supple). 26(O-44.4) (2000)
• [文献書誌] Toshiko Yusa: "Increased extracellular ascorbate release reflects glutamate re-uptake during early stage of reperfusion after forebrain ischemia"Anesthesiology. 93. A743 (2000)
• [文献書誌] 湯佐祚子: "前脳虚血-再灌流後の脳血流量、及びascorbateとglutamateの細胞外遊離に及ぼす脳温低下の影響"Journal of Anesthesia. 15(supple)(In press). (2001)
• [文献書誌] Toshiko Yusa: "Increased extracellular ascorbate release reflects glutamate re-uptake during the early stage of reperfusion after forebrain ischemia in rats"Brain Research. (In press). (2001)
• [文献書誌] Toshiko Yusa: "Extracellular glutamate and ascorbate release during forebrain ischemia-reperfusion"The Society for Free Radical Research International. Abstract. 198(P15-1) (2000)