慢性呼吸不全増悪因子としての慢性高二酸化炭素血症

昨年度は、慢性のnormoxic hypercapniaのラットでは慢性的に高換気が持続することと、呼吸筋の変性が生ずることを報告した。本年度は(1)このような慢性の換気量増加においてラットの呼吸中枢(延髄)に変化が生ずるか否か、(2)呼吸筋の変性が換気量増加と直接に関係しているかの検討を行った。(1)の検討としては、ラット(n=6)を12週間の高CO2環境(5%CO2/air)で飼育し、換気量を定期的に測定した。昨年度と同様に、換気量は曝露期間中、高換気を維持していた。これらのラットを長期曝露後に、高濃度CO2吸入を行いながら延髄を灌流固定し、連続切片を作成した。この後、c-fos染色を用いて呼吸ニューロン群の活動性の評価を試みた。第1回目の試みは、三浦ら(群馬大学生理学)の指導・協力を得て行ったがc-fos抗体の不適合のため成功しなかった。このため、急性のCO2曝露ラットを用いて、手法の確立に努めたところ、10月には急性曝露ラットの延髄腹側に、対照群より多数のc-fos陽性ニューロンを繰り返し認めるようになった。そこで、再度長期曝露実験を行い、現在、染色と解析の経過中である。この結果は来年度の生理学会で報告を計画している。(2)の検討としては、疾患患者では呼吸筋の等張性収縮(hypercapniaによる呼吸増加)よりは等尺性収縮による呼吸筋負荷であるという認識から、ラットに70%SF6と30%O2の混合気吸入による呼吸仕事量増大を試みた。空気と異なるガス呼吸での換気量を測定するために、ボデイプレチスモグラフとBag-in-boxの測定系を作成した。しかし、実際に測定を行うと、過去の論文(J.R.Barriere 1993)の報告と異なり、70%SF6と30%/O2の混合気では十分な負荷は与えられないことが判明した。現在は、長崎大学での感染症実験の方法に着目し、気道内に抵抗を・長期間留置する負荷方法を考案し、動物実験委員会に申請している。尚、上記の実験系とは別に、10%CO2環境で18週間飼育したラットの頭蓋内圧変化を測定し、慢性のnormoxic hypercapniaのラットでは頭蓋内圧は上昇していないことと、その機序として一酸化窒素が関与していることをまとめ、CHESTおよびTokai,Journal Exp Clin Medにそれぞれ論文を発表した。

昨年度は、慢性のnormoxic hypercapniaのラットでは慢性的に高換気が持続することと、呼吸筋の変性が生ずることを報告した。本年度は(1)このような慢性の換気量増加においてラットの呼吸中枢(延髄)に変化が生ずるか否か、(2)呼吸筋の変性が換気量増加と直接に関係しているかの検討を行った。(1)の検討としては、ラット(n=6)を12週間の高CO2環境(5%CO2/air)で飼育し、換気量を定期的に測定した。昨年度と同様に、換気量は曝露期間中、高換気を維持していた。これらのラットを長期曝露後に、高濃度CO2吸入を行いながら延髄を灌流固定し、連続切片を作成した。この後、c-fos染色を用いて呼吸ニューロン群の活動性の評価を試みた。第1回目の試みは、三浦ら(群馬大学生理学)の指導・協力を得て行ったがc-fos抗体の不適合のため成功しなかった。このため、急性のCO2曝露ラットを用いて、手法の確立に努めたところ、10月には急性曝露ラットの延髄腹側に、対照群より多数のc-fos陽性ニューロンを繰り返し認めるようになった。そこで、再度長期曝露実験を行い、現在、染色と解析の経過中である。この結果は来年度の生理学会で報告を計画している。(2)の検討としては、疾患患者では呼吸筋の等張性収縮(hypercapniaによる呼吸増加)よりは等尺性収縮による呼吸筋負荷であるという認識から、ラットに70%SF6と30%O2の混合気吸入による呼吸仕事量増大を試みた。空気と異なるガス呼吸での換気量を測定するために、ボデイプレチスモグラフとBag-in-boxの測定系を作成した。しかし、実際に測定を行うと、過去の論文(J.R.Barriere 1993)の報告と異なり、70%SF6と30%/O2の混合気では十分な負荷は与えられないことが判明した。現在は、長崎大学での感染症実験の方法に着目し、気道内に抵抗を・長期間留置する負荷方法を考案し、動物実験委員会に申請している。尚、上記の実験系とは別に、10%CO2環境で18週間飼育したラットの頭蓋内圧変化を測定し、慢性のnormoxic hypercapniaのラットでは頭蓋内圧は上昇していないことと、その機序として一酸化窒素が関与していることをまとめ、CHESTおよびTokai,Journal Exp Clin Medにそれぞれ論文を発表した。