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2021 年度 実施状況報告書

mtDNA異常疾患iPSモデルにおける麻酔薬の神経系への影響と作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K17845
研究機関国際医療福祉大学

研究代表者

森田 知孝  国際医療福祉大学, 医学部, 研究員 (30546924)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード麻酔薬 / 神経保護効果 / 神経毒性
研究実績の概要

初年度から使用している正常iPS細胞(HPS0223,理化学研究所)を大脳皮質由来の神経細胞への分化誘導を試みているが,神経細胞への分化に難渋している.次年度はこれまでと異なる,神経細胞への分化率が比較的高い正常iPS細胞を使用しての実験を予定しており,理化学研究所へ提供依頼の手続きを進めている.そのiPS細胞から神経細胞へ分化させ,カルシウムイメージングを検討している.
具体的には,これまでラット初代培養大脳皮質神経細胞を使用したカルシウムイメージングや形態実験と同様に,iPS細胞から分化された神経細胞に対して麻酔薬を曝露することで,麻酔薬の神経毒性を機能的に調べることを検討する.2018年に公開された研究では,発達時期の異なる初代培養神経細胞にカルシウムイメージングと形態実験を行った.ミダゾラムやチオペンタールと比較して,プロポフォールは培養時期が短いと細胞死を促進することが判明し,麻酔薬の神経毒性は曝露時間や投与量,神経細胞の成熟度と関係することが示唆されている.現在も,各麻酔薬の神経毒性の個性を知るために,初代培養神経細胞を用いての解析も併行して行っている.初年度は,培養期間の異なる細胞に種々の濃度のアセトアミノフェンを曝露し,アセトアミノフェンの神経毒性を形態的に調べた.培養期間の違いによる神経毒性の程度に有意差はなく,濃度の変化に伴い細胞生存率の変化を認めた.次年度はカルシウムイメージングを用いて神経毒性を機能的に解析する.またアセトアミノフェンと異なる鎮痛薬を使用して同様の実験を行うことで,実際の小児への投与について提言が可能になり,iPS細胞への実験についても有益となり得る.

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

iPS細胞から神経細胞への分化に難渋しており,当初とは異なる細胞を使用しての実験を予定している.

今後の研究の推進方策

正常iPS細胞から分化した神経細胞へ,ミダゾラムやプロポフォールなどの静脈麻酔薬,あるいはセボフルランやデスフルランなどの吸入麻酔薬の曝露を行うことで,正常神経細胞に対する麻酔薬の保護効果あるいは毒性を形態的・機能的に評価する.機能的評価には従来の研究と同様にCaイメージングを使用する.その後,ミトコンドリア病などの疾患iPS細胞から神経細胞を分化させ,正常iPS由来の神経細胞と同様の評価を行う.

次年度使用額が生じた理由

本研究を継続する上で必要な試薬や備品の購入のため

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 小児期における麻酔薬と脳神経の発達:麻酔薬の神経毒性と神経保護効果の今2021

    • 著者名/発表者名
      森田知孝
    • 雑誌名

      INTENSIVIST

      巻: 13 ページ: 682-685

    • 査読あり
  • [学会発表] プロポフォールプレコンディショニングによる幼若神経細胞傷害への保護効果について2021

    • 著者名/発表者名
      森田知孝,澁田達史,小阪淳
    • 学会等名
      第25回日本神経麻酔集中治療学会

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公開日: 2022-12-28  

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