脳表のNADH自家蛍光を用いた脳虚血監視モニターの開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26293345
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 武田 吉正 岡山大学, 大学病院, 准教授 (30294466)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山根 延元 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80174762)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ミトコンドリア / モニター / エネルギー状態 / 脳虚血

Outline of Annual Research Achievements

本研究は脳表のエネルギー状態を観察するモニターの開発を目的としている。指標にNADH（Nicotinamide adenine dinucleotide）蛍光を用いる。正常な状態ではミトコンドリアで酸素とNADHが結合しエネルギーを産生している。血流が途絶えると酸素供給が不足しNADHが蓄積する。NADHは内因性蛍光物質で、その蛍光強度の増加は酸素需給バランスの悪化を表している。本研究はNADH蛍光で脳のエネルギー障害部位を発光させ、酸素需給バランスを画像化することによりエネルギー状態を監視する装置の開発を目的としている。本年度は異なる強度のくも膜下出血を作成し、脳のエネルギーが失われて回復していく過程を検証した。その結果、くも膜下出血発症後3分以内に一過性のエネルギー障害が前頭葉より発生し全脳性に伝播した。エネルギー障害持続時間は1分から10分程度で、持続時間はくも膜下出血の強度に依存していた。エネルギー障害中は脳波活動を認めずエネルギー障害時間が長いほど脳波活動の回復に長時間を要した。エネルギー消失時間が長いと、エネルギー状態が回復しても脳波活動の再開に長時間を要する傾向にあった。また、エネルギー回復後も一過性のエネルギー障害が発生し、脳表を伝播して様子が観察された。この一過性のエネルギー障害が全波してくる方向は様々であり、頭蓋底部より起始していると推定された。エネルギー障害時間や脳波活動停止時間は組織障害度と強い相関関係にあり、early brain injuryが予後に強い影響を及ぼすと考えられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の最終目的はエネルギー状態のモニター装置の開発である。その目的に向け、システムを改良しデータの蓄積を行っている。

Strategy for Future Research Activity

本研究は臨床で使用可能な脳エネルギー状態のモニター装置の開発である。そのため、臨床に近い状態で研究を行い、モニターとしての評価を行う。

Causes of Carryover

解析プログラムの更新が年度内に施行できなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度に実行できるよう実験計画を作成した。