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New developments in hepatic ischemia-reperfusion injury due to programmed cell death induced by intracellular Ca2+ and reactive oxygen species

Research Project

Project/Area Number 20K08299
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Haga Sanae  北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (60706505)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森田 直樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 総括研究主幹 (60371085)
尾崎 倫孝  北海道大学, 医学研究院, 特任准教授 (80256510)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords肝虚血再灌流傷害 / 活性酸素 / 細胞内カルシウムイオン / プログラム細胞死 / ネクローシス様プログラム細胞死 / 炎症 / 細胞内Ca2+
Outline of Research at the Start

本研究の概要は、虚血および再灌流時に肝細胞内で引き起こされる『活性酸素』, 『細胞内カルシウムイオン』, そして『(ネクローシス様)プログラム細胞死』に着目し、これまでの概念では説明しきれない傷害誘導機序の存在を明らかにし、肝傷害の維持・拡大におおきく関わる新たな肝虚血再灌流傷害機構の解明に挑む研究である。
また本研究課題は、肝臓外科学分野における術後の予後向上へむけた新しい治療法を導く意義を持つものである。

Outline of Final Research Achievements

It has been known that various types of programmed cell death are involved in hepatic ischemia-reperfusion injury. We hypothesized that intracellular reactive oxygen species and calcium ions after reperfusion may be involved in the mechanism of cell death. In this study, we focused on the influence of necrosis-like programmed cell death pathways in the occurrence and spread of hepatic ischemia-reperfusion injury (occurrence and persistence of programmed cell death).
In this study, we found that hypoxia-reoxygenation induces calcium ion influx into hepatocytes, and that this event is involved in cell death through a pathway different from apoptosis and necroptosis. These results suggest that liver injury involves unknown cell death pathways and is caused by a complex mechanism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、既知の細胞死の概念にとらわれず、細胞内で起こる現象・環境変化と様々なプログラム細胞死の出現タイミング・役割に着目し、肝虚血再灌流傷害の発生と持続・拡大メカニズムの解明に挑んだ意義深いものと考えており、実際に細胞内で起こる様々な環境変化が、複雑な情報伝達を惹起し、これが細胞死を引き起こす機序となっていることを示すことができた。本研究成果は、肝臓だけに限らず、外科治療において避けられない一般的な虚血再灌流傷害の機序解明にもつながり、かつそれらを治療、軽減する技術開発を後押しするものになると考えている。

Report

(6 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] In vivo bioluminescence imaging revealed the change of the time window of BDNF expression in the brain elicited by a single bout of exercise following repeated exercise2024

    • Author(s)
      Ikegami Ryo、Inoue Takahiro、Takamatsu Yasuyuki、Nishio Taichi、Fukuchi Mamoru、Haga Sanae、Ozaki Michitaka、Maejima Hiroshi
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 834 Pages: 137830-137830

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2024.137830

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of anticipatory behavior formation mechanism induced by methamphetamine using a single hair.2023

    • Author(s)
      Riku Sato, Megumi Kanai, Yukina Yoshida, Shiori Fukushima, Masahiro Nogami, Takeshi Yamaguchi, Norio Iijima, Kenneth Sutherland, Sanae Haga, Michitaka Ozaki, Kazuko Hamada, Toshiyuki Hamada.
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 12 Issue: 4 Pages: 654-654

    • DOI

      10.3390/cells12040654

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Temporal dynamics of brain BDNF expression following a single bout of exercise: a bioluminescence imaging study2023

    • Author(s)
      Inoue T., Ikegami R., Takamatsu Y., Fukuchi M., Haga S., Ozaki M., Maejima H.
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 799 Pages: 137120-137120

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2023.137120

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    • Author(s)
      Matoba Kotaro、Murakami Manabu、Fujita Emi、Jin Shigeki、Ogasawara Ryosuke、Matoba Tomoko、Takeuchi Akiko、Haga Sanae、Ozaki Michitaka、Hyodoh Hideki
    • Journal Title

      Legal Medicine

      Volume: 57 Pages: 102071-102071

    • DOI

      10.1016/j.legalmed.2022.102071

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      Sanae Haga, Akira Kanno, Naoki Morita, Shigeki Jin, Kotaro Matoba, Takeaki Ozawa, Michitaka Ozaki
    • Journal Title

      Journal of Surgical Research

      Volume: 270 Pages: 124-138

    • DOI

      10.1016/j.jss.2021.09.008

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      Jin Shigeki、Murakami Manabu、Matoba Kotaro、Matoba Tomoko、Haga Sanae、Ozaki Michitaka、Takeuchi Akiko、Hyodoh Hideki
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      Legal Medicine

      Volume: 47 Pages: 101765-101765

    • DOI

      10.1016/j.legalmed.2020.101765

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    • URL

      http://hepato.umin.jp/kouryu/kouryu60.html

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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2026-01-16  

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