Target of acid sensitive ion channel for spinal cord protection

2007年度～2009年度科学研究費補助金(基盤研究(C))研究成果報告書研究概要（和文）：ラット脊髄虚血モデルを用い脊髄虚血後くも膜下腔に酸感受性イオンチャンネル阻害薬を投与し、その後の運動機能への影響を検討した。生理食塩水投与群(S群)では、全てのラットが虚血後から対麻痺となり72時間後まで継続した。一方、PCTX1 20μg投与群(P群)でも対麻痺が認められ、S群との間に差は見られなかった。ラット脊髄虚血後の運動機能障害に対し、酸感受性イオンチャンネル阻害薬は脊髄神経細胞保護効果を示さなかった。研究概要（英文）：Recently, it is known that acid sensing ion channel (ASIC) in the central nervous system might be involved in the ischemic spinal cord injury. This study have shown whether the antagonist of ASIC could prevent the spinal cord ischemia in rats. Our data showed that, while IT morphine could induce irreversible paraplegia, Both PcTx and Flurbuprofen could prevent neurological function from morphine inducing paraplegia. Our data suggested that paraplegia after IT morphine might be involved into NO-guanylate cyclase

Research for ischemic tolerance in the spinal cord induced by the electrical convulsion therapy.

平成14年度～平成15年度科学研究費補助金(基盤研究(C)(2))研究成果報告書研究概要:ラット大動脈遮断による脊髄虚血モデルを用い、脳・脊髄電気痙攣による虚血耐性に関する研究を行った。脳電気痙攣療法による痙攣を誘発することが困難であったため、脊髄硬膜外電気刺激による虚血耐性獲得に関する研究を行った。雄性SDラット(350－400g)を用い、硬膜外刺激電極(銀製)を挿入した。その5日後に、脊髄刺激電極より電気刺激(矩形波、5mA、10秒間)を与えた。虚血耐性は、急性タイプ(電気刺激後30分)と遅発タイプ(電気刺激後24時間)に関して実験した。脊髄虚血時間は、6分間から11分間(1分間隔)で行い、ZivinらのLogistic解析法により50％のラットが対麻痺を来たす虚血時間(P50)を求め、比較した。その結果、電気刺激30分後に脊髄虚血を与えた場合のP50は7.2分であり、電気刺激なし群 (P50＝7.6分)と有意差はみられなかった。一方、電気刺激24時間後に脊髄虚血を与えた場合のP50は9.1分であり、電気刺激なし群より有意に長くなった。また、電気刺激24時間後の大動脈遮断時の脊髄血流量をレーザー血流計を用いて測定したが、刺激群と刺激なし群では脊髄血流量に有意差が認められなかった。さらに、9分間の脊髄虚血における硬膜外電気痙攣療法の虚血耐性効果の検討を行ったところ、電気刺激30分後では脊髄虚血耐性は認められなかったが、電気刺激24時間後では有意に虚血耐性が認められた。以上のことから、脊髄電気痙攣療法により脊髄虚血耐性は認められたが、それは急性タイプではなく遅発タイプの耐性効果であった。さらにその耐性効果は脊髄血流量に依存するものではなく、おそらく蛋白合成(HSP,栄養因子など)に依存するものであることが推測された。要約(欧文):This study examines whether electrical stimuli on the spinal cord is also capable of inducing ischemic tolerance to ischemic spinal cord injury induced by transient aortic occlusion. The pretreatment of epidural electrical-stimulation(5mA,10s) was administered via the epidural silver electrodes. Spinal cord ischemia (SCI) was induced by the placement and subsequent inflation of a 2F Fogarty catheter which was inserted the descending thoracic aorta and combined with systemic hypotension(40mmHg). Animals were divided into four groups employed as follows ; Rapid Preconditioning-rats implanted with the epidural electrodes were exposed 9min of aortic occlusion 30min after the sham pretreatment of epidural electrical-stimulation (group RC:n=8) or the pretreatment of epidural electrical-stimulation (group RE:n=8) under isoflurane anesthesia, Delayed Preconditioning-rats implanted with the epidural electrodes were exposed 9min of aortic occlusion,24 hours after the sham pretreatment of epidural electrical-stimulation (group DC:n=8) or the pretreatment of epidural electrical-stimulation(group DE:n=8) under isoflurane anesthesia. In addition, rats were exposed with 6 up to l11min of SCI at 24 hours after epidural electrical-stimulation or sham stimulation. The group P50 represents the duration of SCI associated with 50% probability of resultant paraplegia. Our results showed that pretreatment of electrical stimulation at 24h, but not 30min before ischemia, protect the spinal cord against ischemic insults by aortic occlusion and that this stimulation prolong P50 by a approximately 15.0% compared with the control group. Since there is no difference in the spinal cord blood flow, measured by laser flow meter, during aortic occlusion between the group DE and DC, the neuroprotective effect in the group DE is not caused by the increase of collateral flow in spinal cord.未公開：P.4以降(別刷論文のため