脳慢性低灌流モデルの脳傷害に対する低二酸化炭素血症と麻酔薬の影響に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13671621
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 高平 一代 関西医科大学, 医学部, 助手 (70174901)
• 研究分担者: 中尾 慎一 関西医科大学, 医学部, 助教授 (10207714)
• キーワード: 慢性脳低灌流ラット / 低二酸化炭素血症 / caudoputamen / ハロタン / イソフルラン

研究概要

われわれは今までに、ヒトの慢性脳血流低下モデルであるラット脳慢性低潅流モデルを用いて、人工呼吸による低二酸化炭素血症により線条体が特異的に傷害を受けること、この傷害をNMDA受容体拮抗薬ケタミンが軽減することを見出し報告した。本年度は麻酔薬の違いによって、この低二酸化炭素血症による線条体の神経傷害に違いがあるかどうかを、ハロタン、イソフルラン、セボフルランを用いて調べた。方法)雄ウィスターラットをハロタン麻酔下に両側頚動脈を結紮し、慢性脳低潅流モデルを作成した。結紮2週間後に以下の3群に分けた。1)高濃度ハロタン麻酔下に気管内挿管し、亜酸化窒素50%、酸素50%、ハロタン1MACで人工呼吸を開始する。吸入気の濃度が安定したところで低二酸化炭素血症(PaCO_2:25-30mmHg)にし2時間人工換気をする。2)1群と同じ条件であるがハロタンの代わりにイソフルランを使用する。3)1群と同じ条件であるがセボフルランを使用する。人工呼吸14日後に脳スライスを作成し、クリューバー・バレラ染色とMAP2(microtubles associated protein)とGFAP(glial fibrillary acidic protein)の免疫染色を行い、線条体の神経細胞傷害の程度を観察した。結果)各群間でクリューバー・バレラ染色のスコアー、MAP2の破壊の程度、GFAPの増加ともに有意な差は認められなかった。考察)慢性脳低潅流モデルにおいて、吸入麻酔薬ハロタン、イソフルラン、セボフルランによる神経細胞傷害の程度の差は認められなかった。この結果により、高齢者など動脈硬化の進行により脳血流が慢性に低下している患者の人工呼吸に際して、低二酸化炭素血症に対しては吸入麻酔薬間による差は無いことが示唆される。

研究成果

• [文献書誌] Shinich Nakao: "The inhibitory effect of propofol on ketamine-induced c-Fos expression in the posterior cingulate and retrosplenial cortices is mediated by GABAA receptor activation"Acta Anaesthesiol Scand. 47. 284-290 (2003)
• [文献書誌] Uka Uchiyama: "Integrated pharmacological preconditioning in combination with adenosine, a mitochondrial KATP channel opener and a nitric oxide donor"J Thorac Cardiov Sur. 126. 148-159 (2003)
• [文献書誌] Shinichi Nakao: "Is the attenuation of the extracellular dopamine increase in the nucleus accumbens the major mechanism by which dexmedetomidine increases the cocaine seizure threshold in rats?"Anesthesiology. 98. 1520-1520 (2003)
• [文献書誌] Uka Uchiyama: "Role of mitochondrial KATP channels and protein kinase C in ischaemic preconditioning"Chin Exp Pharmacol Physiol. 30. 426-436 (2003)
• [文献書誌] 中尾慎一: "N-methyl-D-aspartate(NMDA)受容体拮抗薬の神経細胞傷害と精神異常誘発作用(ケタミンと亜酸化窒素を中心に)"麻酔. 52. 594-602 (2003)
• [文献書誌] Etsuko Miyamoto: "Ketamine attenuates hypoxia-induced neuronal damage in the caudoputamen in a rat model of chronic cerebral hypoperfusion"Neurosci Lett. 354. 26-29 (2004)