遺伝子欠損動物を用いた微小脳血管の血流維持機構と麻酔薬作用に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470327
• 研究機関: 和歌山県立医科大学
• 研究代表者: 畑埜 義雄 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (70115913)
• 研究分担者: 水本 一弘 和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (50239258) ; 小川 幸志 和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (30204077)
• キーワード: 脳微小血管 / 高炭酸ガス / ATP感受性カリウムチャネル / 内向き整流性カリウムチャネル / リドカイン / 局所麻酔薬

研究概要

平成14年度は、マイクロベッセル観察システムを用いてラット脳新皮質内の微小血管を観察し、高炭酸ガスによる血管弛緩反応のメカニズムとこれら血管に及ぼす局所麻酔薬の影響を薬理学的に検討した。
1)ハロセン麻酔下にウィスターラットの脳を摘出し,4℃の人工脳脊髄液中でビブラトームを用いて厚さ約150μmの新皮質を含む脳スライス標本を作成した。この標本を酸素93%+炭酸ガス7%で通気した37℃人工脳脊髄液で満たした観察用チャンバーに入れ、顕微鏡にて脳実質内の微小血管を観察した。血管平滑筋が壁在する内径5-10μmの微小血管を観察した。顕微鏡画像はビデオカメラで取り込み、デジタル変換した後コンピュータ画面上で解析ソフトを用いて血管径を計測した。
2)プロスタグランディンF_<2α>で脳スライス標本内動脈を収縮させ。酸素90%+炭酸ガス10%(PCO_2=50mmHg)の通気を行い、高炭酸ガスの状態にした。高炭酸ガス,選択的ATP感受性カリウムチャネル開口薬であるレブクロマカリム,および内向き整流性カリウムチャネル開口薬KCIによる血管拡張反応を観察し,局所麻酔薬リドカインが及ぼす作用を検討した.リドカインは,レブクロマカリムによる拡張反応を抑制したが,KCIによる血管拡張反応には影響しなかった.この局所麻酔薬の高炭酸ガスによる血管拡張に及ぼす作用は現在検討中である.以上の結果から,リドカインは,ATP感受性カリウムチャネルを介する脳実質内微小血管拡張作用を抑制するが,内向き整流性カリウムチャネルによる拡張反応には影響しないことがを明らかになった。
今後は,一酸化窒素合成酵素遺伝子欠損マウスでの高炭酸ガスによる脳実質内微小血管拡張反応を観察し,それらに各種麻酔薬が及ぼす影響について検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Kinoshita H, Ishikawa T, Hatano Y: "Role of K^+ channels in augmented relaxations to sodium nitroprusside induced by mexiletine in rat aortas"Anesthesiology. 92(3). 813-820 (2000)
• [文献書誌] Ogawa K, Yamada S.Mizumoto K, I Iranami H, Hatano Y: "Inhibitory effects of halothane, isoflurarie, sevoflurane, and pentobarbital on the constriction induced by I hypocapnia and bicarbonate in isolated canine cerebral arteries"Jounal Neurosurg Anesthesiology. 12(2). 99-106 (2000)
• [文献書誌] Dojo M, Kinoshita H, Iranami H, Nakahata K, Kimoto Y, Hatano Y: "Ketamine stereo-selectively affects vasorelaxation mediated by ATP-sensitive K^+ channels in the rat aorta"Anesthesiology. 97. 882-886 (2002)
• [文献書誌] Kinoshita H, Kakutani T, Iranami H, Hatano Y: "The role of oxygen-derived free radicals in augmented relaxations to levcromakalim in the aorta from hypertensive rats"Jpn J Pharmacol. 85. 29-33 (2001)
• [文献書誌] Kinoshita H, Iranami H, Kimoto Y, Dojo M, Hatano Y: "Mild alkilinization and acidification differentially modify the effects of lidocaine or mexiletine on vasorelaxation mediated by ATP-sensitive K^+ channels"Anesthesiology. 95. 200-206 (2001)
• [文献書誌] Kinoshita H, Iranami H, Kimoto Y, Dojo M, Hatano Y: "Cibenzoline has an inhibitory effect on vasorelaxation mediated by adenosine triphosphate-sensitive K^+ channels in the rat carotid artery"Anesth Analg. 93. 282-286 (2001)