| 研究課題/領域番号 |
16K11411
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| 研究機関 | 札幌医科大学 |
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研究代表者 |
成松 英智 札幌医科大学, 医学部, 教授 (70295343)
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| 研究分担者 |
沢本 圭悟 札幌医科大学, 医学部, 助教 (10597529)
石黒 雅敬 札幌医科大学, 医学部, 助教 (30404586)
高橋 和伸 札幌医科大学, 医学部, 助教 (40530605)
高田 幸昌 札幌医科大学, 医学部, 助教 (70530608) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 硫化水素 / 海馬スライス / population spike / fEPSP / 脳虚血モデル / 2次性脳損傷モデル / 細胞外微小電極法 |
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| 研究実績の概要 |
令和元年度＜海馬CA1-錐体細胞におけるグルタミン酸脳損傷モデルに対する硫化物イオンの影響＞
本年度は前年度に引き続き，海馬スライスCA1-錐体細胞グルタミン酸脳損傷モデルに対する硫化物イオン（S2-）の影響の検証を進めた．細胞外電位同時多点記録法（MEA system）を用いて，樹状突起上のEPSPを反映するfield EPSP（以下，fEPSP）および神経細胞体上の活動電位を反映するpopulation spike（以下，PS）を同時記録し，シナプス伝達変化の指標として解析した．生体の硫化水素吸入による血漿中S2-を再現する目的で，人工髄液に硫化ナトリウム（以下，Na2S）を溶解させた．PSおよびfEPSPは10mMグルタミン酸溶解人工髄液の10分間灌流(２次性脳損傷モデル介入)により完全消失したが，その後の正常人工髄液によるwashoutで部分的に回復した．この部分回復は，Na2S (100 mcM，10分間)の介入前および介入後投与により改善したが，同時介入では逆に回復を増悪させた．この成績は，前年度に得られているNa2S (300 mcM，10分間)の成績と類似したものであった．またNa2S (100 mcM，10分間)は単独ではPSおよびfEPSPに有意な影響を及ぼさなかった（初年度データ）．以上の成績は，ラット海馬スライス中枢神経系シナプス伝達においてNa2Sは，単独ではシナプス伝達に影響を及ぼさない低濃度においても過剰グルタミン酸によるシナプス伝達障害（２次性脳損傷モデル）を投与時期依存性（前および後投与時に限定的）に改善することを示す．また次年度研究計画（下記）のコントロールとなる虚血性脳損傷モデル（低酸素・無グルコース介入，10分間）の実験を行い，介入後の酸素化正常人工髄液washoutによるPSおよびfEPSPの部分的回復のデータを得た．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究期間4年目となる令和元年度は，２次性脳損傷モデル介入によるラット海馬CA1-pyramidal cellシナプス伝達障害に対するS2-の影響を検証し，作用濃度以下の低濃度および可逆的抑制濃度のS2-が同時・後投与に限定して障害を改善させるというデータを得た．Multi electrode alley systemを用いた電位同時多点記録や次年度以降に向けての実験モデルの作成・安定化，等も順調である．おおむね予定通りの進捗状況である．
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度までの実験で上記データが得られたため、最終年度である令和2年度は海馬スライスCA1神経細胞を用いて，虚血性脳損傷モデル介入に対する低濃度Na2S(100 mcM：単独ではPSおよびfEPSPに有意な影響を及ぼさない)および可逆的濃度Na2S(300 mcM：単独ではPSおよびfEPSPに可逆的な抑制を及ぼす)の脳保護的影響の解明を進める．また実験データの総括と論文化を進めていく．
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