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2019 年度 実績報告書

生体モデル膜および培養細胞における全身麻酔薬の作用部位に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K11740
研究機関北海道大学

研究代表者

渋谷 真希子  北海道大学, 歯学研究院, 助教 (30399951)

研究分担者 木村 幸文  北海道大学, 大学病院, 講師 (00292037)
長谷 由理  北海道大学, 大学病院, 助教 (20626121)
藤澤 俊明  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (30190028)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード揮発性麻酔薬 / 静脈麻酔薬 / NMR(核磁気共鳴)スペクトル / Na,K-ATPase / リポソーム / VOCセンサー / バルビツール酸系薬物 / Mg-ATPase
研究実績の概要

最終年度に実施した研究の成果:揮発性麻酔薬の作用機構を明らかにすることを目的として、神経細胞の興奮性の維持に関与する脳内Na,K-ATPase活性に対するイソフルラン、セボフルラン、デスフルランの作用を検討した。その結果、多くの静脈麻酔薬と同様に、揮発性麻酔薬もNa,K-ATPase活性を抑制し、全身麻酔薬の多様な作用にNa,K-ATPase活性の抑制も関与している可能性が示された。また、酵素に対する作用の研究において、水系溶媒中の揮発性麻酔薬の濃度決定が重要であることから、NMR(核磁気共鳴)スペクトルの測定により、イソフルラン、セボフルラン、デスフルランの濃度を決定した。
補助事業期間全体を通じて実施した研究の成果:全身麻酔薬の作用部位に関する研究を行い、以下のような知見を得た。1)19F-NMR を用いた研究で、イソフルラン、セボフルラン、デスフルランはリポソーム膜の表層に結合して化学交換を行っていること、その膜の流動性に対する影響は膜の表層に強く、深部ではその作用が低下し、F原子を含む吸入麻酔薬に共通な性質であることを示した。2)水系溶媒中で揮発性麻酔薬の作用を定量的に解析するため、VOCセンサーを使用して麻酔薬濃度を簡便に測定する系を確立し、臨床応用可能であることを示した。3)バルビツール酸系薬物のNa,K-ATPase活性に対する作用を調べ、ペントバルビタールとフェノバルビタールはNa,K-ATPaseの構造をE1型に変化させることにより活性を促進するが、チアミラールにはその作用がないことを示した。4)ラット脳に存在するMg-ATPaseを分析し,静脈麻酔薬の作用を検討した。その結果、静脈麻酔薬はラット脳Mg-ATPase活性を基本的に抑制するが、プロポフォールはミトコンドリアのATPaseに特異的な作用を及ぼすことが示唆された。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Quantitation of sevoflurane in whole blood and aqueous solutions by volatile organic compound sensing2019

    • 著者名/発表者名
      Yuri Hase, Kuniaki Suzuki, Nobuhito Kamekura, MakikoShibuya, Yu Takahashi, Kosuke Namba, Toshiaki Fujisawa
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological and Toxicological Methods

      巻: 94 ページ: 71-76

    • DOI

      10.1016/j.vascn.2018.05.005

    • 査読あり

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公開日: 2021-01-27  

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