| Project/Area Number |
23K08464
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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 55060:Emergency medicine-related
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
渡邊 泰秀 静岡県立大学, 薬学部, 客員教授 (50305380)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒川 洵子 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40396982)
松田 直之 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50332466)
坂本 多穂 静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (80433150)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 敗血症性心筋症 / 敗血症性不整脈 / イオンチャネル / トランスポーター / 自然免疫 |
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| Outline of Research at the Start |
敗血症は，感染症に随伴する臓器不全の進行であり，敗血症性ショックとして致死的循環不全となる。活動電位波形制御に重要な心筋K+チャネルの活性化因子は敗血症性心筋症の発症要因そのものである。このため敗血症性心筋症における心筋K+チャネル活性の解析は不可欠である。本研究は，敗血症病態におけるK+チャネル等のイオンチャネル機能の変容を電気生理学的に解き明かすことを目的とする。 マウス敗血症モデルにおける心筋K+チャネル活性の解析と病態との関連の解明，敗血症心病態へのチャネル遮断薬をもちいた薬理学的解析，敗血症性心筋症の病態形成の詳細な解明を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
敗血症は，感染症に随伴する臓器不全の進行であり，敗血症性ショックとして致死的循環不全となる。活動電位波形制御に重要な心筋K+チャネルの活性化因子は敗血症性心筋症の発症要因そのものである。このため敗血症性心筋症における心筋K+チャネル活性の解析は不可欠である。本研究は，敗血症病態におけるK+チャネル等のイオンチャネル機能の変容を電気生理学的に解き明かすことを目的とした。
野生型C57/BL6Jマウスに同種マウスの糞便懸濁液（CS）を腹腔内注射をすることで敗血症モデルを作成し、研究室内での技術が安定化していることを生存曲線から確認した。CS投与24時間後で心電図・心エコーによる生理機能解析を行ったところ、心拍出量の低下や心房ー心室連関の異常が観察された。Vehicleとの差が最大および回復したタイミングである24時間後にしぼり、摘出心臓からランゲンドルフ灌流法により心室筋細胞を単離して，パッチクランプ法により，活動電位を規定する各種パラメーターを計測した。その結果、CSにより活動電位持続時間が延長することが示された。炎症性サイトカイン計測実験についても標本の収集を行った。ヒト型の緩徐脱分極遅延整流性カリウムチャネルを心臓特異的に発現しているマウスでは、敗血症による全身症状および体温低下が軽減し、活動電位持続時間も不変であるという結果が得られた。以上、令和5年度は計画どおりに実験が進んだことから、次年度は、カリウムチャネルの機能亢進による心保護のメカニズム解析を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和5年度は、主に敗血症モデルにおいて、全身症状および死亡率を指標に、飼育環境・時期・実験者によるばらつきを軽減するための条件検討を行った。その結果、同ロットのCSからきわめて安定した結果が得られる条件を選定することに成功した。一方で、CSのロット間差が在ることも新たに見いだし、その解析に当初の予想よりも多くの時間を要したが、本研究では、CS投与24時間後に絞って解析することにして実験計画の遂行の遅れはない状態にしてた。今後、ロット間差の原因は別プロジェクトとして解析することとなった。それ以外の実験については、当初の予定通り進展しており、変更点はない。
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| Strategy for Future Research Activity |
敗血症心病態機能変化における心筋K+チャネルの関与の解析心筋K+チャネルは，構成分子のKCNQ1を介し，Ca2+とNOとcAMPから独立に制御を受け，NCXと機能共役しているので，令和5年度で行った結果に影響すると考えられる。そこで，敗血症性心障害に対する心筋K+チャネルの保護（代償）作用はどのタイミングで起こるかを明らかにし， Ca2+，NO，cAMPなどをはじめとしたセカンドメッセンジャーの関与を検討し，恒常性維持機構の変容を探究する。
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