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グリコカリックス解析による出血性ショックに対する水素吸入療法の開発

Research Project

Project/Area Number 19K09371
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionHamamatsu University School of Medicine

Principal Investigator

御室 総一郎  浜松医科大学, 医学部附属病院, 准教授 (90464114)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中島 芳樹  浜松医科大学, 医学部, 教授 (00252198)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords血管内皮グリコカリックス / 水素 / 出血性ショック / 水素ガス吸入 / グリコカリックス / 吸入水素 / 吸入
Outline of Research at the Start

血管内皮グリコカリックスについては、損傷により血管透過性が亢進することが示されている。また水素吸入においてはラットHSモデルでの生存率改善効果が報告されている(J Trauma Acute Care Surg 2017)ほか、抗酸化作用、抗炎症作用を示す多くの知見がある。しかし水素吸入と血管内皮グリコカリックスの関連についての報告は現在までになされていない。HSにおけるグリコカリックスの保護についてレビューを行ったがまだすくない。このため、本研究は水素吸入と血管内皮グリコカリックスの関連について初めて明らかにする有用な検証となる。

Outline of Annual Research Achievements

水素吸入が出血性ショックにおいて生存時間を延長することが動物実験で報告されたが、機序は不明である。また近年注目されている血管内皮グリコカリックス(Endothelial glycocalyx: EGCX)は、血管透過性をはじめとした血管内皮機能を司り、その損傷は予後に影響すると報告されている。我々は水素吸入がEGCXを保護することで生存率を延長すると仮説を検証した。SDラットを使用し、(a)ショック無し室内気群(Room-NS)(b)ショック無し1.2%水素群(H21.2%-NS)、(c)出血性ショック室内気群(Control-S)、(d)出血性ショック1.2%水素群(H21.2%-S)、(e)出血性ショック3%水素群(H23.0%-S)の5群を作成した。実験はイソフルランによる全身麻酔下に行った。出血性ショックは、脱血により平均動脈圧が30-35 mmHgとなる状態を1時間維持した。ショック後は脱血した血液の4倍量の生理食塩水を輸液して蘇生した。[結果1]シンデカン-1値はControl-S群(27.9 ± 17.0 ng/ml)と比べてH21.2%-S群(8.3 ± 6.6 ng/ml; P=0.01; 95%信頼区間, 3.2-35.8)で有意に低かった。心筋EGCXの厚みはControl-S群(0.06 ± 0.02 μm)と比べてH21.2%-S群(0.15 ± 0.02 μm; P=0.007; 95%信頼区間, 0.02-0.2)で有意に厚かった。[結果2]生存時間はControl-S群(246 ± 69 分)と比べてH21.2%-S群(327 ± 67 分 P=0.0160)で有意に長かった。1.2%水素吸入はラット出血性ショックモデルにおいてEGCXを保護し,クレアチニンの上昇を抑制し、生存時間が延長した。3%水素吸入ではこれらは認められなかった。現在はこのメカニズムを調査している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

コロナによる業務過多により、研究は進んでいなかったが、なんとか実験が可能になってきた。メカニズムの研究を行い、全体として順調になってきた

Strategy for Future Research Activity

水素投与によるメカニズムの研究を追加で行っていく。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results)

  • [Journal Article] Hydrogen attenuates endothelial glycocalyx damage associated with partial cardiopulmonary bypass in rats2023

    • Author(s)
      Iwata Hiroki、Katoh Takasumi、Truong Sang Kien、Sato Tsunehisa、Kawashima Shingo、Mimuro Soichiro、Nakajima Yoshiki
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Issue: 12 Pages: e0295862-e0295862

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0295862

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dexmedetomidine suppresses serum syndecan-1 elevation and improves survival in a rat hemorrhagic shock model2022

    • Author(s)
      Kobayashi Atsushi、Mimuro Soichiro、Katoh Takasumi、Kobayashi Kensuke、Sato Tsunehisa、Kien Truong Sang、Nakajima Yoshiki
    • Journal Title

      Experimental Animals

      Volume: 71 Issue: 3 Pages: 281-287

    • DOI

      10.1538/expanim.21-0186

    • NAID

      130008154455

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inhalation of 2% Hydrogen Improves Survival Rate and Attenuates Shedding of Vascular Endothelial Glycocalyx in Rats with Heat Stroke2021

    • Author(s)
      Truong Sang Kien、Katoh Takasumi、Mimuro Soichiro、Sato Tsunehisa、Kobayashi Kensuke、Nakajima Yoshiki
    • Journal Title

      Shock

      Volume: 56 Issue: 4 Pages: 593-600

    • DOI

      10.1097/shk.0000000000001797

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 1.2% Hydrogen gas inhalation protects the endothelial glycocalyx during hemorrhagic shock: a prospective laboratory study in rats.n a rat heatstroke model.2020

    • Author(s)
      T Sato, Mimuro S, Katoh T, et al.
    • Journal Title

      Journal of Anesthesia

      Volume: 34 Issue: 2 Pages: 268-275

    • DOI

      10.1007/s00540-020-02737-3

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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