磁気共鳴法による冬眠時の脳代謝機構の解析と低温耐性による脳保護の検討

磁共振法分析冬眠期间脑代谢机制及耐寒脑保护作用检查

• 批准号: 12877219
• 负责人: 恵飛須 俊彦
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Meiji College of Oriental Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12877219/
• 关键词: hibernation; stroke; diffusion; hypothermia; perfusion; magnetic resonance imaging; manganese; magnetic resonance spectroscopy

冬眠中の哺乳類は、脳血流量が極度に低い状態にありながら脳組織に何ら障害をきたさない。また、摂氏数度という低体温を長時間維持することが可能であり、恒温動物でありながら心臓などの臓器が低温により障害されることはない。冬眠研究は、低い脳血流量に対する脳組織の耐性、低体温時における心臓の耐性など、脳保護という面で脳虚血疾患の治療に極めて重大な示唆を与える可能性があり、将来の脳神経外科医療および救急医療に全く新しい方法論を提示しうる潜在性を有している。今年は、安定したシマリスの飼育環境(温度、飼育方法、餌)と麻酔法および生理条件の維持方法の下、本格的な実験に入った。MRI画像により正常シマリスの高分解能解剖学的画像を取得した(分解能100ミクロン)。また、マンガン増強MRIを使用して、シマリスの脳の微細構造を描出した。基本的な特徴は、ラットおよびマウスと同様であり、マンガン投与直後で脳下垂体、松果体などの「脳室周囲器官」の増強が観察された。また投与24時問後で、海馬の顕著な増強が観察された。さらに、シマリスを使用して、βブロッカーesmololによる一過性心停止モデル(3分、5分)に成功した。このシマリスのモデルは世界でこれまで報告がなく、冬眠時の虚血耐性実験に有用と考えられた。また冬眠タンパクおよび関連ホルモンの解析に必要な、無麻酔での採血および解析準備に必要な技術的問題も解決した。

冬眠的哺乳动物也不会对脑组织造成任何损害，即使它们的脑血流极低。此外，很长一段时间以来，可以维持几个摄氏摄氏度的低温，因此，尽管它是恒定的动物动物，但诸如心脏等器官不会因低温而受损。冬眠研究有可能为脑部保护治疗脑缺血性疾病提供极为重要的建议，例如在体温过低期间对脑组织对低脑血流和心脏抗性的耐药性，并有可能为未来神经外科手术和急诊医学提供全新的方法。今年，我们在稳定的繁殖环境（温度，繁殖方法，食物）和维持麻醉和生理状况的方法下开始了全面实验。通过MRI图像（100微米的分辨率）获取正常花栗鼠的高分辨率解剖图像。锰增强的MRI也被用来描绘花栗鼠大脑的微观结构。基本特征与大鼠和小鼠中的特征相似，并且在锰施用后立即观察到“脑室内器官”，例如垂体和松果体。此外，在24:00问题之后，观察到海马的显着增加。此外，使用β块阻滞剂埃斯莫洛尔（Esmolol），使用花栗鼠成功地执行瞬态心脏骤停模型（3分钟，5分钟）。到目前为止，该花栗鼠模型尚未在全球范围内报道，被认为对冬眠期间的缺血性抗性实验有用。它还解决了分析冬眠蛋白和相关激素所需的技术问题，以及在没有麻醉的情况下制备血液收集和分析所需的技术问题。

项目成果

Aoki I, Tanaka C, Takegami T, Ebisu T, et al.: "Dynamic activity-induced manganese-dependent contrast magnetic resonance imaging (DAIM MRI)"Magn Reson Med. 48. 927-933 (2002)

Aoki I、Tanaka C、Takegami T、Ebisu T 等人：“动态活动诱导的锰依赖性对比磁共振成像 (DAIM MRI)”Magn Reson Med。

Ebisu T,Katsuta K,Fujikawa A, et al.: "Early and delayed neuroprotective effects of FK506 on experinetal focal ischemia quantitatively assessed by diffusion-weighted MRI"Magn Reson Imaging. 19(In press). (2001)

Ebisu T、Katsuta K、Fujikawa A 等人：“通过扩散加权 MRI 定量评估 FK506 对体外局灶性缺血的早期和延迟神经保护作用”磁共振成像。

Takegami T,Ebisu T,Bito Y, et al.: "Mismatch between lactate and the apparent diffusion coefficient of water in progressive focal ischemia"NMR in Biomed. (In press). (2001)

Takegami T、Ebisu T、Bito Y 等人：“进行性局部缺血中乳酸与水的表观扩散系数之间的不匹配”Biomed 中的 NMR。

Takcgami T, Ebisu T, Bito Y, et al.: "Mismatch between lactatc and the apparcnt diffusion cocfficicnt of watcr in progressive focal ischemia"NMR in Biomed. 14. 5-11 (2001)

Takcgami T、Ebisu T、Bito Y 等人：“进行性局部缺血中乳酸与水的表观扩散系数之间的不匹配”Biomed 中的 NMR。

Ebisu T, Katsuta K, Fujikawa A, et al.: "Early and delayed neuroprotective effects of FK506 on experinetal focal ischemia quantitatively assessed by diffusion weighted MRI"Magn Reson Imaging. 19. 153-160 (2001)

Ebisu T、Katsuta K、Fujikawa A 等人：“通过扩散加权 MRI 定量评估 FK506 对体外局灶性缺血的早期和延迟神经保护作用”磁共振成像。