Establishment of a New Treatment Method for Cerebral Edema Focusing on Aquaporins

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周術期における脳浮腫は致命的であるが、予防法や治療は限られている。水チャネルとして知られるアクアポリン(AQP)のうちAQP4は脳に多く局在して脳浮腫との関連が知られている。しかし、麻酔薬によるAQP4の機能に対する作用は、吸入麻酔薬・静脈麻酔薬にかかわらずほとんど明らかになっていない。わたしはこれまでAQP4と脳浮腫の研究を行ってきたが、周術期において麻酔薬によってAQP4の働きを調整、制御することができればより簡便で安価な脳浮腫予防策となり得ると考えた。また、AQP4の発現量の増加により神経炎症が軽減することから、AQP4を制御することによって術後の認知機能低下を予防できる可能性がある。そこで本研究では、吸入麻酔薬であるセボフルラン・デスフルラン、静脈麻酔薬であるプロポフォール・新しい麻酔薬であるレミマゾラムに注目し、培養細胞でのAQP4の発現量の誘導、AQP4リン酸化への作用、動物モデルでの脳浮腫軽減効果を明らかにする。これまでにわたしは先行研究として、ラットのアストロサイト培養細胞株を用いて吸入麻酔薬投与によるAQP4タンパク質発現量の変化を、ウエスタンブロッティング法を用いて計測した。その結果、AQP4タンパク質発現量はセボフルラン、デスフルランの投与において変化がなかった。さらに同細胞株を用いて低浸透圧暴露条件下での細胞の膨化を、吸入麻酔薬暴露下で測定したところ、セボフルランの投与において細胞の膨化が有意に低いという結果であった。先行研究に引き続き、静脈麻酔薬におけるAQP4への影響を明らかにするために、プロポフォールおよびレミマゾラムを投与させたときのAQP4タンパク質発現量を、ウエスタンブロッティング法を用いて計測した。さらに、低浸透圧暴露条件下での細胞の膨化を、各静脈麻酔薬の暴露下で測定し、脳浮腫への影響を調べた。