| 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 – 2023-03-31
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| キーワード | 硫化水素 / 海馬スライス / シナプス伝達 / EPSP / 脳虚血モデル / 脳保護 / 細胞外微小電極法 |
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| 研究実績の概要 |
令和3年度＜海馬CA1-錐体細胞における虚血脳損傷モデルに対する低濃度硫化物イオンの影響＞
令和3年度も令和2年度に引き続き，海馬スライスCA1-錐体細胞虚血脳損傷モデルに対する硫化物イオン（S2-）の影響の検証を行った．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）を溶解させ灌流した．PSおよびfEPSPは低酸素無グルコース人工髄液（虚血モデル）の10分間灌流（1次性脳損傷モデル介入）により完全消失したが，その後の酸素化正常人工髄液によるwashoutで部分的に回復した（過年度データ）．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，同時介入では有意に変化しなかった．この成績は，すでに得られているグルタミン酸脳損傷におけるNa2S（100 mcM，10分間）の介入時の成績と類似した方向性のものであった．またNa2S（100 mcM，10分間）は単独ではPSおよびfEPSPに影響しなかった（初年度データ）．以上の成績は単独では無影響な低濃度のNa2S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虚血モデル（低酸素+無グルコース）によるシナプス伝達障害（1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）に改善させることを示す．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
延長期間を含め研究期間6年目となる令和3年度には，虚血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，単独では無影響な低濃度（100 mcM）のS2-が前・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．当初は作用さらなる低濃度（10 mcM）および不可逆的高濃度（1000 mcM）のS2-の影響をも検証し補助事業期間を終了する予定であったが，COVID-19の影響（感染症災害対応としての診療・災害対策に要する時間の大幅な増大）により実験時間確保が困難になり，その検証を十分には実施できなかった．遅延分の研究については，補助事業期間延長を認めていただき，令和4年度で完遂予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度までの実験で上記データが得られたため，補助事業期間延長を認めていただき最終年度となる令和4年度は，海馬スライスCA1-pyramidal cellを用いて，虚血性脳損傷モデル介入に対する低濃度Na2S（10 mcM：単独ではPSおよびfEPSPに有意な影響を及ぼさない）および不可逆的高濃度Na2S（1000 mcM：単独ではPSおよびfEPSPに不可逆的抑制を引き起こす）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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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和3年度は令和2年度に引き続きCOVID-19の影響（感染症災害対応としての診療・災害対策に要する時間の大幅な増大）により実験時間確保が困難になり，未完遂の実験が残ってしまった．このため予算の次年度使用が発生した．来年度は予算を実験消耗品費に用いる予定である．
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