熱中症における熱産生調節機構の解明と予防戦略の確立

• Project/Area Number: 22K16646
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 鈴木 恵輔 昭和大学, 医学部, 助教 (70914224)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 熱産生 / 熱中症 / PACAP / 褐色脂肪組織 / 深部体温 / 熱放散 / 非ふるえ熱

Outline of Research at the Start

熱中症患者数は近年の災害級の猛暑の影響で増加している。人間の体温は熱産生と熱放散がバランスをとり37℃付近に維持されているが，熱中症患者の体温は40℃を超えることも珍しくない。これは外気温の上昇により，熱放散が減少するために起こる。現在はクーラーの使用などにより外気温を低下させ，熱放散を増加し予防しているが，不十分な場合も多く，新たな予防法の開発が急務である。申請者は熱中症の新しい予防戦略を構築するために熱産生の減少に着目する。本研究は熱中症時の熱産生と熱放散のホメオスタシスを理解し，熱産生を修飾する新しい熱中症の予防戦略を構築することを最終目標とする。

Outline of Annual Research Achievements

ヒトの体温は、熱産生と熱放散がバランスを取り合い37℃前後に厳密にコントロールされている。熱中症ではこの熱産生と熱放散のバランスが崩れることにより、体温上昇を引き起こし多臓器障害が引き起こされる。当該研究の目的は熱産生に着目しこれをコントロールすることで新たな熱中症予防法や熱中症治療法を開発することである。そのために①恒常的な熱産生の亢進は暑熱暴露ストレスに影響するか？②非ふるえ熱産生の阻害・抑制は暑熱暴露ストレスに干渉するか？③運動/食事による熱産生の増強は熱中症予防となり得るのか？の3つの問いを明らかにする
当該年度は①恒常的な熱産生の亢進は暑熱暴露ストレスに影響するか？を明らかにするために下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド（PACAP）KOマウスを用いて熱中症の影響について調べた。その結果、PACAP KOマウスでは野生型と比較して熱中症暴露後の死亡率が低く、熱暴露中の体温は低く保たれた。さらに、温度感受性ニューロンが存在することで知られる視床下部腹内側視索前野のc-Fosの遺伝子発現および免疫反応は、PACAP KOマウスでは野生型マウスに比べ有意に低下した。また、熱産生の主要部位である褐色脂肪組織においても、PACAP KOマウスと野生型マウスの間で違いが観察された。これらの結果から、PACAP KOマウスは熱に強いことが示唆された。その原因としてはPACAP KOマウスと野生型マウスでは、熱産生メカニズムが異なるためだと考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当該年度の結果より①恒常的な熱産生の亢進は暑熱暴露ストレスに影響するか？という問いを明らかに出来た。また当該結果は学術論文にアクセプトされ掲載された。

Strategy for Future Research Activity

②非ふるえ熱産生の阻害・抑制は暑熱暴露ストレスに干渉するか？を明らかにするためにマウスに薬剤投与や外科的処置を加えて問いを明らかにしてく。

Research Products

• [Journal Article] Effect of PACAP on Heat Exposure (2023)
  • Author(s): Suzuki Keisuke、Yamaga Hiroki、Ohtaki Hirokazu、Hirako Satoshi、Miyamoto Kazuyuki、Nakamura Motoyasu、Yanagisawa Kaoru、Shimada Takuya、Hosono Tomohiko、Hashimoto Hitoshi、Honda Kazuho、Dohi Kenji
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 24 Issue: 4 Pages: 3992-3992
  • DOI: 10.3390/ijms24043992
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Benign noninfectious subcutaneous emphysema with minor injury: A case report (2023)
  • Author(s): Hiruma Kaede、Suzuki Keisuke、Kato Akihito、Yamaga Hiroki、Nakamura Motoyasu、Inoue Gen、Kaki Yuki、Miyamoto Kazuyuki、Yagi Masaharu、Dohi Kenji
  • Journal Title: Heliyon Volume: 9 Issue: 1 Pages: e12317-e12317
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e12317
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A case of axial torsion of the small intestine originating from a Meckel’s diverticulum (2022)
  • Author(s): 昼間 楓、土肥 謙二、宮本 和幸、山荷 大貴、中村 元保、井上 元、鈴木 恵輔、垂水 庸子、前田 敦雄、八木 正晴
  • Journal Title: Journal of Japanese Society for Emergency Medicine Volume: 25 Issue: 3 Pages: 585-589
  • DOI: 10.11240/jsem.25.585
  • ISSN: 1345-0581, 2187-9001
  • Year and Date: 2022-06-30
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Infection control and health care management of medical staff in Triathlon competitions at the Tokyo Olympics and Paralympics (2022)
  • Author(s): 八木 正晴、垂水 庸子、土肥 謙二、杉本 達也、柳澤 薫、昼間 楓、香月 姿乃、中村 元保、井上 元、鈴木 恵輔、加藤 晶人
  • Journal Title: KANTO Journal of Japanese Association for Acute Medicine Volume: 43 Issue: 3 Pages: 63-67
  • DOI: 10.24697/jaamkanto.43.3_63
  • ISSN: 0287-301X, 2434-2580
  • Year and Date: 2022-06-30
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Repeated hypocalcemia in a patient with “Hikikomori” following veganism (2022)
  • Author(s): Suzuki Keisuke、Miyamoto Kazuyuki、Ozawa Shutaro、Kawakami Raichi、Nakamura Motoyasu、Inoue Gen、Kato Akihito、Tarumi Yoko、Yagi Masaharu、Dohi Kenji
  • Journal Title: Heliyon Volume: 8 Issue: 6 Pages: e09563-e09563
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e09563
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Heatstroke-induced late-onset neurological deficits in mice caused by white matter demyelination, Purkinje cell degeneration, and synaptic impairment in the cerebellum. (2022)
  • Author(s): Miyamoto K, Nakamura M, Ohtaki H, Suzuki K, Yamaga H, Yanagisawa K, Maeda A, Yagi M, Hayashi M, Honda K, Dohi K
  • Journal Title: Scientic Reports Volume: 12 Issue: 1 Pages: 10598-10606
  • DOI: 10.1038/s41598-022-14849-9
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 造影CTで診断し得た不全子宮破裂の1例(Partial uterine rupture diagnosed by contrast?enhanced CT: a case report) (2022)
  • Author(s): (Hiroki Yamaga) 山荷 大貴、(Kazuyuki Miyamoto) 宮本 和幸、(Kaede Hiruma) 昼間 楓、(Keisuke Suzuki) 鈴木 恵輔、(Yoko Tarumi) 垂水 庸子、(Masaharu Yagi) 八木 正晴、(Kenji Dohi) 土肥 謙二
  • Journal Title: Nihon Kyukyu Igakukai Zasshi: Journal of Japanese Association for Acute Medicine Volume: 33 Issue: 6 Pages: 255-259
  • DOI: 10.1002/jja2.12710
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Case of Acute Non-ST Elevation Myocardial Infarction Later Revealed by Contrast-Enhanced Computed Tomography (2022)
  • Author(s): Miyamoto Kazuyuki、Kaki Yuki、Katsuki Shino、Maeda Atsuo、Nakamura Motoyasu、Suzuki Keisuke、Yagi Masaharu、Sasaki Jun、Dohi Kenji、Hayashi Munetaka
  • Journal Title: American Journal of Case Reports Volume: 23 Pages: 251-257
  • DOI: 10.12659/ajcr.936891
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Na 97.8mEq/Lと重度低ナトリウム血液をきたした1例 (2022)
  • Author(s): 中村 元保, 加藤 晶人, 井上 元, 鈴木 恵輔, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Journal Title: 日本病院総合診療医学会雑誌 Volume: 18 Pages: 251-257
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 経時的にMRIを評価した3度熱中症の1例 (2023)
  • Author(s): 鈴木恵輔，島田拓哉，青木献広，森ちひろ，菊地一樹，中村元保，井上元，加藤晶人，八木正晴，土肥謙二
  • Organizer: 第50回日本集中治療医学会学術集会
• [Presentation] 重症熱中症にSIADHを併発した1例 (2023)
  • Author(s): 島田拓哉，鈴木恵輔，加藤晶人，青木献広，森ちひろ， 杉本達也，原野康平，中村元保，井上元，八木正晴，土肥謙二
  • Organizer: 第73回日本救急医学会関東地方会学術集会
• [Presentation] A case report on heat stroke associated with SIADH (2023)
  • Author(s): Kenko Aoki, Keisuke Suzuki, Takuya Shimada, Chihiro Kawakami, Shun Minagawa, Kohei Harano, Gen Inoue, Akihito Kato, Masaharu Yagi, Kenji Dohi
  • Organizer: SCCM2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) on heat-stress (2022)
  • Author(s): Keisuke Suzuki, Kazuyuki Miyamaoto, Hirokazu Ohtaki, Hiroki Yamaga, Satoshi Hirako, Motoyasu Nakamura, Kaoru Yanagisawa, Takuya Shimada, Hitoshi Hahsimoto, Kazuho Honda, Kenji Dohi
  • Organizer: VPAC ISBAP 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 不衛生な住宅環境いわゆる『ゴミ屋敷』の与える医学的リスクについて (2022)
  • Author(s): 鈴木恵輔，森ちひろ，島田拓哉，青木献広，昼間楓，杉本達也，中村元保，井上元，加藤晶人，八木正晴，土肥謙二
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] マウス熱中モデルを用いた体温調節機構の検討 (2022)
  • Author(s): 鈴木恵輔，宮本和幸，島田拓哉，柳澤薫，山荷大貴，中村元保，大滝博和，本田一穂，土肥謙二
  • Organizer: 第25回日本脳低温療法・体温管理学会 学術集会
• [Presentation] 当院救命センターにおけるコロナ禍での学生実習の工夫 (2022)
  • Author(s): 鈴木恵輔，杉本達也，柳澤薫，昼間楓，香月姿乃，中村元保，井上元，加藤晶人，八木正晴，土肥謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] TTMを施行したOHCA症例における神経学的予後の予測 (2022)
  • Author(s): 杉本 達也, 鈴木 恵輔, 加藤 晶人, 青木 献広, 島田 拓哉, 森 ちひろ, 昼間 楓, 原野 康平, 中村 元保, 井上 元, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本脳低温療法・体温管理学会 学術集会
• [Presentation] 熱傷を生じた足浴の1例 (2022)
  • Author(s): 加藤 晶人, 柳澤 薫, 杉本 達也, 中村 元保, 香月 姿乃, 井上 元, 鈴木 恵輔, 土肥 謙二
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 日本国外在住の家族に対してビデオ電話ツールを用いて終末期ケアを行った症例 (2022)
  • Author(s): 香月 姿乃, 杉本 達也, 柳澤 薫, 中村 元保, 井上 元, 鈴木 恵輔, 加藤 晶人, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] マウス熱中症モデルを用いた熱中症後の小脳白質・Purkinje細胞・シナプス傷害の検討 (2022)
  • Author(s): 宮本 和幸, 大滝 博和, 中村 元保, 島田 拓哉, 柳沢 薫, 山荷 大貴, 鈴木 恵輔, 本田 一穂, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] フッ化水素アンモニウムによる化学熱傷の1例 (2022)
  • Author(s): 昼間 楓, 八木 正晴, 杉本 達也, 香月 姿乃, 中村 元保, 井上 元, 鈴木 恵輔, 加藤 晶人, 垂水 庸子, 土肥 謙二
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 軽微な外傷で発症したびまん性特発性骨増殖症(DISH)に伴うChance骨折と脊髄硬膜外血腫の一例 (2022)
  • Author(s): 菊地 一樹, 井上 元, 杉本 達也, 皆川 駿, 昼間 楓, 原野 康平, 中村 元保, 鈴木 恵輔, 加藤 晶人, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 抜管に難渋した重症筋無力症の一例 (2022)
  • Author(s): 島田 拓哉, 杉本 達也, 中村 元保, 加藤 晶人, 柳澤 薫, 昼間 楓, 香月 姿乃, 井上 元, 鈴木 恵輔, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 救命困難であったカテコラミン心筋症の一例 (2022)
  • Author(s): 青木 献広, 原野 康平, 中村 元保, 加藤 晶人, 柳澤 薫, 昼間 楓, 香月 姿乃, 井上 元, 鈴木 恵輔, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 杉本 達也, 鈴木 恵輔, 加藤 晶人, 島田 拓哉, 森 ちひろ, 昼間 楓, 原野 康平, 中村 元保, 井上 元, 八木 正晴, 土肥 謙二 (2022)
  • Author(s): 昭和大学病院におけるECPRの導入基準
  • Organizer: 第50回日本救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 救急相談センター(#7119)・救急隊・病院間の情報共有の課題を提起した一例 (2022)
  • Author(s): 杉本 達也, 垂水 庸子, 昼間 楓, 香月 姿乃, 中村 元保, 井上 元, 鈴木 恵輔, 加藤 晶人, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 東京2020大会トライアスロン競技の医療救護の運営と感染対策 (2022)
  • Author(s): 八木 正晴, 笠次 良爾, 菊池 一樹, 栗原 茉莉子, 山荷 大貴, 原野 康平, 香月 姿乃, 中村 元保, 井上 元, 鈴木 恵輔
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 搬送に苦慮した高度肥満症の1例 (2022)
  • Author(s): 加藤 晶人, 中村 元保, 柳澤 薫, 杉本 達也, 昼間 楓, 香月 姿乃, 井上 元, 鈴木 恵輔, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 腹圧上昇により腹直筋血腫が生じた肝硬変患者の1例 (2022)
  • Author(s): 柳澤 薫, 杉本 達也, 加藤 晶人, 昼間 楓, 香月 姿乃, 中村 元保, 鈴木 恵輔, 井上 元, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 高位気管切開により嗄声をきたした1例 (2022)
  • Author(s): 中村 元保, 加藤 晶人, 栗原 茉莉子, 菊地 一樹, 山荷 大貴, 香月 姿乃, 井上 元, 鈴木 恵輔, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 筋炎に伴う呼吸筋麻痺が疑われた一例 (2022)
  • Author(s): 川上 ちひろ, 香月 姿乃, 柳澤 薫, 昼間 楓, 中村 元保, 井上 元, 鈴木 恵輔, 加藤 晶人, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 間質性肺炎患者に発症した脳空気塞栓症の1例 (2022)
  • Author(s): 井上 元, 加藤 晶人, 柳澤 薫, 昼間 楓, 杉本 達也, 香月 姿乃, 中村 元保, 鈴木 恵輔, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] 多彩な臓器合併症を呈した急性薬物中毒の1例 (2022)
  • Author(s): 永樂 学, 鈴木 恵輔, 柳澤 薫, 昼間 楓, 香月 姿乃, 中村 元保, 井上 元, 加藤 晶人, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Presentation] COVID-19に伴う下腿壊死により下腿切断に至った1例 (2022)
  • Author(s): 島田 拓哉, 中村 元保, 加藤 晶人, 栗原 茉莉子, 菊地 一樹, 山荷 大貴, 香月 姿乃, 井上 元, 鈴木 恵輔, 八木 正晴, 土肥 謙二
  • Organizer: 第25回日本臨床救急医学会総会・学術集会
• [Book] 徹底ガイド 脳神経疾患管理ー研修医からの質問306ー (2022)
  • Author(s): 鈴木恵輔，土肥謙二
  • Total Pages: 352
  • Publisher: 総合医学社
  • ISBN: 9784883785759