活性酸素による興奮毒性をターゲットとした新規脊髄損傷治療法の開発

针对活性氧引起的兴奋性毒性的脊髓损伤治疗新方法的开发

基本信息

批准号：
17K16680
负责人：
大橋正幸
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

脊髄損傷の重篤化には活性酸素(ROS)による「興奮毒性」が深く関与している。研究代表者はこれまでに、ROSの一つである過酸化水素の脊髄前角に対する作用機序を検討し、N型電位依存性Ca2+チャネルの活性化を抑制することで過剰なグルタミン酸(興奮性神経伝達物質)の過剰放出を効率的に抑制できる可能性を報告してきた。平成29年度は過酸化水素が脊髄前角運動細胞自体の興奮性に与える影響とその機序について、脊髄スライス標本を用いたパッチクランプ法で検討した。電流固定法(ビククリン存在下)にて電流刺激(ステップパルス、1秒、20pA間隔、-80 pA~220 pA)を加えると、過酸化水素投与により膜抵抗、活動電位発生数は増加し、rheobase(活動電位が発生する最小の電流刺激)、AHPは減少し、細胞興奮性が増強した。AHPの中でもSKチャネルが関与するmediumおよびslow-AHPが減少しており、SKチャネル作動薬投与による神経保護の可能性を示唆している。さらに、脊髄損傷モデルラットにおいて、前述の薬剤の効果を検証した。平成29年度は欧米で難治性疼痛に対して臨床応用されているN型電位依存性Ca2+チャネル阻害剤(ジコノチド; ZIC)の脊髄保護効果を検討した。まだ予備実験の段階ではあるが、ZICのくも膜下投与により、運動機能 (Basso-Beattie-Bresnahan score)は、対照群と比較して脊髄損傷後7日目より有意な改善が得られた。さらに、免疫組織学的実験においてもZIC投与によりNeuN陽性細胞数は有意に増加していたことから、ZICには脊髄保護効果があると考える。今後は椎弓切除のみを行ったSham群も加えて、投与量、投与期間について検討し、最良のZIC使用方法を決定していく予定である。また、SKチャネル作動薬の効果、ZICとの併用効果についても検討予定である。

由活性氧（ROS）引起的“兴奋性毒性”与脊髓损伤的严重程度深远有关。研究人员先前已经研究了过氧化氢的作用机理，其中一种ROS，在脊柱前角上，并报告说，通过抑制N型电压依赖性Ca2+通道的激活，可以有效地抑制过量的过量谷氨酸（兴奋性神经脱位剂）。在2017年，使用脊髓切片样品检查了过氧化氢对脊柱前角移动细胞本身及其机制的兴奋性的影响。当使用电流固定方法（在存在双核蛋白酶的情况下）应用当前刺激（步骤脉冲，1秒，20 PA间隔，-80 PA至220 PA）时，过氧化氢的给药增加了膜电阻和动作电位产生的数量，Rheobase，Rheobase（最小的电流刺激，动作电位的最小电流刺激）增加了AHP，AHP和细胞凝聚力增加。在AHP中，涉及SK通道的媒体和慢速AHP降低了，这表明SK通道激动剂的给药可能是神经保护的可能性。此外，在脊髓损伤的大鼠模型中检查了上述药物的作用。 2017年，我们研究了N型电压依赖性Ca2+通道抑制剂（Ziconotides; ZICS）的脊髓保护作用，这些抑制剂（Ziconotides; ZICS）在临床上应用于欧洲和美国的棘手疼痛。尽管仍处于初步阶段，但与对照组相比，与对照组相比，与对照组相比，ZIC的亚蛛网膜下测导致运动功能显着改善（Basso-Beattie-Bresnahan得分）。此外，在免疫组织学实验中，施用ZIC时，Neun阳性细胞的数量显着增加，因此ZICS被认为具有脊髓保护作用。将来，我们计划包括仅椎板切除术的假手术组，并考虑给药的剂量和持续时间，并决定使用ZIC的最佳方法。我们还将考虑SK通道激动剂的影响及其与ZIC结合使用的影响。