脳虚血初期および片頭痛前兆にみられる大脳皮質拡延性抑制と毛細血管血流変化

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17390255
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 鈴木 則宏 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (10158975)
• 研究分担者: 高橋 慎一 慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (20236285) ; 伊東 大介 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (80286450) ; 長田 高志 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (30348635)
• キーワード: 脳虚血 / 片頭痛 / 脳血流 / 大脳皮質拡延性抑制 / 脳毛細血管

研究概要

平成18年度までの実験で、カリウムにより誘発されたCSDは脳皮質透過光変化として観察され、カリウム投与中心部付近の1か所から、時には2か所3か所から同心円の渦巻状の広がりが生じること、その際に赤血球は毛細血管から減少あるいは消失し、組織の酸素欠乏状態を周期的にもたらしていること、また脳実質内の細動脈は紡錘形の拡張収縮を繰り返していることを見出した。平成19年度は申請研究計画に沿って、脳虚血初期の毛細血管内赤血球動態観察の実験を行い、大脳皮質拡延性抑制(CSD)の際の所見と比較した。同様の高速カメラレーザー走査蛍光生体顕微鏡と赤血球動態解析ソフトKEIO-IS2^<1)>を用いて、マウス中大脳動脈閉塞に伴う脳虚血部の赤血球とプラスマの変化を観察した。FITCラベルした赤血球は、閉塞直度から著しい減少あるいは消失を示し、一方プラスマトレーサー、FTTC-デキストランの流れはある程度保たれていた。これは酸素の担体である赤血球が著しく減少したということであり、そのために虚血組織はまず虚血初期に酸素不足に陥り神経細胞が脱分極を起こし、細胞膜面での光反射を失しない、既に報告した組織脳皮質透過光変化が増加したものと考えられる。この所見はまさに上記CSDの所見とも一致し、今回の研究で始めて明らかになったことである。従来の研究では血流変化(赤血球+プラスマ)および毛細血管の形態変化のみが検討され、赤血球単独の動きが見えなかったためであろう。以上より急性期の虚血とCSDの発生原因は組織の酸素欠乏という点で共通し、両者の相違は回復期に動脈系の血液供給の再開の可能性にあり、CSDでは回復し、血管閉塞では主要ルートからの供給が断たれているという点にある。しかし一方プラスマ流が残存していることは、虚血部急性期において、治療法に光明が見出されたものともいえる。当研究室で開発した方法はマウスを用いて虚血部の血流、毛細血管再構築観察を長期(最長1ヶ月)にわたって観察し、また虚血病巣の程度もMRI(千葉放医研との共同実験)にて観察を可能とした。

研究成果

• [雑誌論文] Automated method for tracking vast numbers of FTTC-labeled RBCs in microvessels of rat brain in vivo using a high-speed confocal microscope system. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomita M, Osada T, Schiszler I, Tomita Y, Unekawa M, Toriumi H, Tanahashi N, Suzuki N.
  • 雑誌名: Microcirculation. 15 ページ: 163-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Gosha-jinki-gan,a Kampo medicine,on cortical blood flow of rat brain as observed by hemodilution technique and high-speed confocal microscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: Osada T, Tomita M, Tomita Y, Unekawa M, Torium i H, Suzuki N
  • 雑誌名: MVRC 1 ページ: 16-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sampling rate-dependent RBC velocity in intraparenchymal single capillaries of rat cerebral cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Unekawa M, Tomita M, Osada, T Tomita Y, Toriumi H, Suzuki N
  • 雑誌名: MVRC 1 ページ: 12-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel mutation of the Notch3 gene in a Japanese patient with CADASIL. (2007)
  • 著者名/発表者名: Oki K, Nagata E, Ishiko A, Tanaka K, Takahashi K, Tabira T, Katayama T, Suzuki N
  • 雑誌名: Eur J Neurol 14 ページ: 464-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regeneration of the central nervous system using endogenous repair mechanisms. (2007)
  • 著者名/発表者名: Okano H, Sakaguchi M, 0ki K, Suzuki N, Sawamoto K
  • 雑誌名: J Neurochem 102 ページ: 1459-1465
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution and origin of TRPV1 receptor-containing nerve fibers in the dura mater of rat. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T, Toriumi H, Sato H, Shibata M, Nagata E, Gotoh K, Suzuki N:, 2007
  • 雑誌名: Brain Res 1173 ページ: 84-91
  • 査読あり
• [学会発表] マウス脳虚血急性期における虚血部の赤血球標的血流とプラスマ標的血流の乖離(2008 3月20-22日,京都. (2008)
  • 著者名/発表者名: 長田 高志、冨田 稔、冨田 裕、畝川 みゆき、Tatarishvili Jemal、鳥海 春樹、鈴木 則宏.
  • 学会等名: 第33回日本脳卒中学会総会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] 7T-MRIによるマウス中大脳動脈閉塞後の頭部MRI、MRAの反復撮影および梗塞体積測定の試み(2008,3月20-22日、京都。 (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田 裕、鳥海 春樹、Tatarishvfli Jemal、米山 操、青木 伊知男、長田 高志、畝川 美悠紀、冨田 稔、菅野 巌、鈴木 則宏.
  • 学会等名: 第33回日本脳卒中学会総会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] Magnetic targeting of nanometric magnetic fluid loaded liposomes to specific intravascular areas a dynamic imaging study and analysis of CBF with KEIO-IS1 software in mice.、東京。 (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomita Y, Riviere C, Martina MS, Willhelm C, Tran Dinh A, Menager C, Pinard E, Lesieur S, Gazeau F, Tomita M, Suzuki N, Seylaz J.
  • 学会等名: 第33目日本微小循環学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-02-21
• [学会発表] Effect of single capillary lengths in optically sliced thin layer of the rat cerebral cortex on frame-rate dependency of RBC velocity. (2008)
  • 著者名/発表者名: Unekawa M, Tomita M, Osada T, Tomita Y, Toriumi H, Tatarishvili J, Suzuki N
  • 学会等名: 第33回日本微小循環学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-02-21
• [学会発表] A new"Y-Type"orecortical arteriolo-arteriolar microanastomosis in the micrvascular network of MCA. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatarishvili J, Tomita M, Tomita Y, Osada T, Unekawa M, Tbriumi H, Suzuki N.
  • 学会等名: 第33回日本微小循環学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-02-21
• [学会発表] Repeated in vivo imaging with cellular resolution of bone marrow cells tran splanted into the ischemic brain of a mouse. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomita Y, Tran Dinh A, Kubis N, Karaszewski B, Seylaz J, Pinard E, Tomita M, Suzuki N
  • 学会等名: 21st Century Center of Excellence(COE)Program In ternational symposium 2007 Basic Study and Clinical Application of the Human Stem Cell Biology and I mmunology.
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-11-29
• [学会発表] 共焦点レーザー顕微鏡を用いたげっ歯小動物大脳皮質実質内毛細血管とダリア細胞および赤血球挙動の観療法(2007,10月25-26日,Morioka. (2007)
  • 著者名/発表者名: 長田 高志、冨田 稔、冨田 裕、畝川 みゆき、鳥海 春樹、鈴本 則宏.
  • 学会等名: 第19回日本脳循環代謝学会総会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2007-10-25
• [学会発表] マウス脳梗塞モデルヘの人工赤血球投与の試み (2007)
  • 著者名/発表者名: 冨田 裕、鳥海 春樹、長田 高志、冨田 稔、畝川 美悠紀、酒井 宏水、土田 英俊、堀之内 宏之、小林 紘一、鈴木 則宏
  • 学会等名: 第19回日本脳循環代謝学会総会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2007-10-25
• [学会発表] Fusion of thrombin induced fibrinogen gel by rt-PA on the surface of cultured human brain microvascular endothelial cells.2007,Sep.27-28,Kyoto. (2007)
  • 著者名/発表者名: Osada T, Tomita M, Tanahashi N, Suzuki N.
  • 学会等名: The 2nd Meeting of Asian Stroke Forum.
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] ln vivo staining of astrocytic elements surrounding microvessels with flowing RBCs in mice.J Cereb Blood Row Metab 2007:27(Suppl),BP-3M (2007)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Tomita, Minoru Tbmita, Takashi Osada, Miyuki Unekawa, Haruki Toriumi, Ban Mihara, NoriMro Suzuki.
  • 学会等名: Brain 07
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] Chestnut(Amaguri)method to visualize vessels in the dura and kull bone in mice.J Cereb Blood Flow Metab 2007:27(Suppl),BP59-5H. (2007)
  • 著者名/発表者名: Haruki Toriumi, Minoru Tomita, Yutaka Tomita, Takashi Osada, Miyuki Unekawa, Toshihiko Shimizu, Norihiro Suzuki.
  • 学会等名: Brain 07
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] RBC Exclusion without capillary diametric change during passage of k+induced cortical spreading depression in rats.J Cereb Blood Flow Metab 2007:27(Suppl),BO4-7. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Osada, Minoru Tbmita, Yutaka Tomita, Miyuki Unekawa, Haruki Toriumi, Norihiro Suzuki.
  • 学会等名: Brain 07
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] Pitfalls in NIR-spectroscopy and fMBI for measuring brain oxidativ e metabolism:with special remarks on a-v shunts.J Cereb Blood Flow Metab 2007:27(Suppl),BO3-7. (2007)
  • 著者名/発表者名: Minoru Tomita, Yutaka Tomita, Takashi Osada, Miyuki Unekawa, Haruki Toriumi, Norihiro Suzuki.
  • 学会等名: Brain 07
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] Extraordinary high flow capillaries in the cerebral microvascular network.J Cereb Blood Flow Metab 2007:27(Suppl),BP2-5U. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Unekawa, Minoru Tomita, Yutaka Tomita, Takashi Osada, Haruki Toriumi, Norihiro Suzuki.
  • 学会等名: Brain 07
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] Intramicrovascular behavior of leukocytes in mouse brain observed by high speed laser confocal fluorescence microscopy.J Cereb Blood Flow Metab 2007:27(Suppl),BO12-6. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanahashi N, Hattori K, Araki N, Shimazu K, Saitoh T, Tbmita M.
  • 学会等名: Brain 07
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] Platelet behavior and thrombus formation in mouse brain microva sculature observed on high speed laser confocal fluorescence micros cope.J Cereb Blood Flow Metab 2007:27(Suppl),BO12-7 (2007)
  • 著者名/発表者名: Hattori K, Tanahasbi N, Araki N, Shimazu K, Saitoh T, Tomita M.
  • 学会等名: Brain 07
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-05-21
• [図書] 講義録 神経学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 則宏、荒木 信夫(編)
  • 総ページ数: 537
  • 出版者: メジカルレビュー社、東京
• [備考]
  • URL: http://web.sc.itc.keio.ac.jp/medicine/neurology/
• [備考]
  • URL: http://mtomita.jp/home004.html