| Project/Area Number |
20K08974
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
Fukai Moto 北海道大学, 医学研究院, 特任講師 (60374344)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新宮 康栄 北海道大学, 医学研究院, 講師 (30617064)
暮地本 宙己 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60632841)
木村 太一 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90435959)
藤好 真人 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90844720)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 心移植 / 臓器灌流 / 虚血再灌流傷害 / 重水 / 心臓 / 機械灌流 / コンディショニング / ミトコンドリア / 体外灌流 / 臓器移植 |
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| Outline of Research at the Start |
心臓グラフトの冷保存(CS)許容時間の延長、虚血再灌流傷害 (IRI) の軽減の方策を探索する研究である。本課題では、CSの改善、体外灌流 (MP) の至適条件、薬剤性コンディショニング、再灌流時治療の効果を検討する。それらの試料解析により、移植前グラフト機能評価法の確立と奏功機序の解明を目指すものである。各治療法の効果のスクリーニングは心筋細胞株を用いたin vitro系、ランゲンドルフ灌流による再灌流系を用い、最終的にはラット異所性心移植モデルで評価する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We found that heavy water containing orginal preservation solution improved the graft survival rate in an extended cold preservation and subsequent heterotopic heart transplantation in rats. The metabolome analysis revealed the similar profiles in grafts preservaed in the new prervation solution at the end of cold presservation and that of normal heart without preservation. Only in the UW-preserved group, the metabolomics profile was quite different. However, in Langendorff perfusion model, the superiority of the new preservation solution was abolished. To explain the discrepncy, we established the methods of osmium maceration SEM to observe the ultrastructure, flavonoids (Ribflavin, FMN, FAD) measuremetn by HPLC with fluorescent detector, and metabolome with NMR detection were established. Furthermore, reduction of cold preservation injury was shown in water-soluble polyphenol "X" together with the direct scavenging of radicals and the activation od Nrf2.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
新規臓器保存液や新規抗酸化物を用いた心臓の冷保存障害軽減法を提示し、ミトコンドリアが保護されることを代謝物profileや超微形態変化によって明らかにした。不可能とされた長時間冷保存の可能性を示し、空輸から陸送への転換、コスト削減、安全性向上が見込まれる。学術的には、重水の生物活性、オスミウム浸軟SEM法による超微形態評価、新規抗酸化物の効果などの新規性がある。今後、proteomics解析が進めば、ミトコンドリア、小胞体、ゴルジ装置に特異的なたんぱく質の変化が見いだされる可能性があり、免疫電顕法との組み合わせにより、新たな臓器障害の様式、修復の標的が明らかになる可能性がある。
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