脳虚血グループ

メンバー

中川一郎：研究室長、教授
横山昇平：学内講師、病棟主任
森崎雄大：助教、副病棟主任
佐々木弘光：大学院生

研究内容

脳卒中の半分以上を占める虚血性脳血管障害は脳卒中診療を担う当教室においても重要な研究テーマの一つです。私たちは日々の臨床業務に端を発したクリニカルクエスチョンからいくつかの脳血管障害に関する基礎的研究を行っています。中でも近年の急性期脳梗塞に対する治療の発展は著しく、組織プラスミノーゲンアクチベーターを代表とする血栓溶解薬や機械的血栓回収療法の進歩によって急性期主幹動脈閉塞症例の40％は歩いて退院することが可能となっています。しかし一方で、残りの60％の症例は寝たきりもしくは死亡の転帰を辿ってしまうため、急性期脳梗塞に対する新たなアプローチが必要と考えています。

　私たちは神経細胞に非致死的虚血負荷を与えることによって次に続く致死的な虚血負荷に対する耐性が誘導される虚血耐性現象に注目し、パッチクランプ法という電気生理学的手法を用いて研究を重ねてきました。これまでに我々は本現象の詳細な機序としてミトコンドリア局在 KATP チャンネルの活性化やミトコンドリア膜透過性遷移孔の部分的開口、ミトコンドリア膜電位の調整が重要な因子であることを明らかにし学会や英文誌に報告してきました。最近ではミトコンドリア細胞内膜に存在しミトコンドリアにおけるカルシウム調節機構の中核をなすミトコンドリアカルシウムユニポーター (MCU) の役割について検討を進めています。

主な論文

Melatonin-Induced Postconditioning Suppresses NMDA Receptor through Opening of the Mitochondrial Permeability Transition Pore via Melatonin Receptor in Mouse Neurons. Furuta T, Nakagawa I, Yokoyama S, Morisaki Y, Saito Y, Nakase H. Int J Mol Sci. 2022 Mar 30;23(7):3822. doi: 10.3390/ijms23073822.

Ischemic Postconditioning Reduces NMDA Receptor Currents Through the Opening of the Mitochondrial Permeability Transition Pore and KATP Channel in Mouse Neurons. Morisaki Y, Nakagawa I, Ogawa Y, Yokoyama S, Furuta T, Saito Y, Nakase H. Cell Mol Neurobiol. 2022 May;42(4):1079-1089. doi: 10.1007/s10571-020-00996-y. Epub 2020 Nov 7.

Ischemic postconditioning prevents surge of presynaptic glutamate release by activating mitochondrial ATP-dependent potassium channels in the mouse hippocampus. Yokoyama S, Nakagawa I, Ogawa Y, Morisaki Y, Motoyama Y, Park YS, Saito Y, Nakase H. PLoS One. 2019 Apr 12;14(4):e0215104. doi: 10.1371/journal.pone.0215104. eCollection 2019.

The neuroprotective effect of diazoxide is mediated by mitochondrial ATP-dependent potassium channels in a rat model of acute subdural hematoma. Nakagawa I, Wajima D, Tamura K, Nishimura F, Park YS, Nakase H. J Clin Neurosci. 2013 Jan;20(1):144-7. doi: 10.1016/j.jocn.2012.03.027. Epub 2012 Oct 1.

Chemical preconditioning prevents paradoxical increase in glutamate release during ischemia by activating ATP-dependent potassium channels in gerbil hippocampus. Nakagawa I, Ogawa Y, Noriyama Y, Nakase H, Yamashita M, Sakaki T. Exp Neurol. 2003 Sep;183(1):180-7. doi: 10.1016/s0014-4886(03)00158-4.

ATP-dependent potassium channel mediates neuroprotection by chemical preconditioning with 3-nitropropionic acid in gerbil hippocampus. Nakagawa I, Nakase H, Aketa S, Kamada Y, Yamashita M, Sakaki T. Neurosci Lett. 2002 Mar 1;320(1-2):33-6. doi: 10.1016/s0304-3940(02)00017-4.

これまでに獲得した競争資金（虚血耐性現象関連）

科学研究費助成事業

基盤研究(Ｃ) 令和4年～令和6年：ミトコンドリアカルシウムユニポーターを介した虚血耐性メカニズムの解明: 中川一郎
基盤研究(Ｃ) 平成31～令和3年：メラトニン受容体を介したミトコンドリア膜電位制御のメカニズム: 中川一郎
基盤研究(Ｃ) 平成28～30年：Mito-KATPチャンネルを介した虚血耐性のメカニズム: 中川一郎
基盤研究(Ｃ) 平成25～27年：Ischemic Post-conditioning に関する電気生理学的検討: 中川一郎

その他

2022年度：日本脳循環代謝学会エビデンス創出・基礎研究推進委員会認定研究、虚血耐性現象におけるミトコンドリア膜電位制御のメカニズム：中川一郎
2022年度：公立大学法人奈良県立医科大学若手研究者研究助成、虚血性ポストコンディショニング神経保護作用におけるミトコンドリアカルシウムユニポーター動態の解明：古田隆徳