1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09670037
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
高橋 英嗣 山形大学, 医学部, 助教授 (30206792)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土居 勝彦 山形大学, 医学部, 教授 (20002222)
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| Keywords | 単離心筋細胞 / 分光法 / ミオグロビン / 細胞内酸素分圧 / 低酸素 / 虚血 / 心筋 / 画像処理 |
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| Research Abstract |
1.ラットから単一分離した心筋細胞に、細胞内ミオグロビンを内因性プローブとした顕微分光法を適用した。新規に考察したデジタル画像処理法を用いることで、ミトコンドリアの大きさに匹敵するsubcellularの空間分解能で、細胞内の酸素分布(ミオグロビンの酸素飽和度)を定量・画像化することができた。
2.生体内と同等の酸素分圧に細胞を暴露した後、脱共役剤でミトコンドリアの酸素消費量を対照値の約8倍に増加させると、一個の心筋細胞の中に大きな酸素分圧勾配が生じることを、この方法を用い画像化した。この酸素分圧勾配は特に細胞形質膜直下で顕著であった。この結果、細胞の中心部には酸素分圧の非常に低い領域すなわちanoxic coreが観察された。
3.新規に考案した画像処理法を用い、単離心筋細胞のNADH蛍光をsubcellularの空間分解能で観察したところ、2で述べた同一条件下で、細胞中心部に強い蛍光領域の存在が明瞭に画像化された。この結果は、2で観察されたanoxic coreがミトコンドリアの好気的代謝を直接制限することを意味する。
4.以上の結果より、単離心筋細胞の好気的代謝は、細胞内酸素拡散により制御されている可能性がある。
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[Publications] E.Takahashi: "Oxyger transport to ischemic cardiac myocytes." Adv. Exp. Med. Biol.411. 145-148 (1997)
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[Publications] 高橋英嗣: "単離心筋細胞内酸素分布画像化による細胞内酸素分圧勾配の定量" 心筋の構造と代謝. 19. 183-188 (1997)
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[Publications] E.Takahashi: "Direct observation of radial intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rat." Am.J.Physiol.(in press).
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[Publications] Z-L.Xu: "Effect of ischemic preconditioning on myocardial oxygen consumption during is chemia." J.Mol.Cell.Cardiol.(in press).
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[Publications] E.Takahashi: "Direct estination of intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rat." Adv.Exp.Med.Biol.(in press).
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[Publications] 高橋英嗣: "続心筋代謝実験法(細胞内局所酸素測定法)" 六法出版社(印刷中),
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[Publications] 高橋英嗣: "興和生命科学振興財団研究報告" 単一心筋細胞内酸素分布の高解像度分光計測法(印刷中),
