1999 Fiscal Year Annual Research Report
ヒートショック蛋白遺伝子導入による加齢心筋の虚血耐性低下・低温保存の改善の試み
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09670752
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
谷 正人 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (50163613)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 由佳子 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00296584)
高山 美智代 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (60265824)
海老原 良典 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (30194020)
山村 憲 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (70276260)
長谷川 浩 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00237984)
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| Keywords | myocardial ischemia / heat shock protein / aging / ischemic tolerance / cold preservation / cardio plega |
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| Research Abstract |
1)cationic HVJ-liposomeによるHeat Shock Proteinの心筋および血管内皮細胞における発現の検討:
3月齢および2年齢のラット心(各齢n=3)の単離心筋細胞に37℃で95%O_2/5%CO_2で酸素化した灌流液cationic HVJ-liposomeをvectorとして混じHeat Shock Protein(HSP)遺伝子を導入した。3月齢、2年齢のラットの摘出心を37℃で潅流し、同様にcationic HVJ-liposomeをvectorとしてHSP遺伝子を導入し発現効率を決定したが遺伝子発現効率は、1年齢の場合とほぼ同様で、約30%程度に留まった。HSPに対する一次抗体を用いて免疫染色を行うと、同蛋白が心筋よりも血管内皮細胞において発現効率が高く、cationic HVJ-liposomeが同細胞によってtrapされることが心筋での発現効率低下の原因として示唆された。
2)摘出潅流心による虚血・再潅流実験:
3月齢および2年齢のラットにおいてHSP遺伝子導入ラットと非導入ラット(各n=6)を作成し20分間酸素化虚血前灌流、25分間完全虚血と20分間再灌流を行った。1年齢ラットと同様に2年齢ラットにおいてもHSP非導入ラットに比し同遺伝子導入ラットで、心機能と心筋エネルギー代謝産物の回復に改善傾向を認め、再灌流時のCPKの流出も減少傾向をみた。最潅流不整脈の頻度・持続時間は、HSP遺伝子導入群と非導入群で同程度であった。
3)低温保存心の再潅流実験:
3月齢と2年齢のラットでHSP遺伝子導入ラットと非導入ラット(各n=6)を作成し4℃で10分間灌流後2時間4℃で保存後、30分間37℃で灌流した。HSP非導入ラットに比し同遺伝子導入ラットで、心機能と心筋エネルギー代謝産物の回復とCPK流出に改善傾向をみた。再潅流不整脈の頻度・持続時間は、遺伝子導入群と非導入群で同程度であった。
4)単離心筋細胞を用いた低酸素負荷・再酸素化実験:
3月齢と2年齢のラット心(各月齢ともHSP遺伝子導入済みn=3、未導入n=3)の単離心筋細胞を37℃で95%O_2/5%CO_2で酸素化した灌流液に[Ca^<2+>]i測定用蛍光発生剤Fluo-3をloadingし細胞内[Ca^<2+>]とcell motionを測定した。3分間95%N_2/5%CO_2で低酸素化した灌流液(pH6.5,lactate 20mM,K 12mM)に切り替えsuperfusionを行った後再び95%O_2/5%CO_2で酸素化した灌流液に切り替え20分間superfusionし、イオン測定用蛍光分析装置を用い細胞内[Ca^<2+>の低酸素負荷・再酸素化に伴う変化を経時的に観察した。遺伝子導入群で非導入群に比し再潅流時の細胞内[Ca^<2+>の上昇が軽度となり、myocyteのcontractionの回復に改善傾向が認められた。
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[Publications] 本間由佳子、谷 正人 他: "若年・加齢ラットにおけるheat shock、preconditioningとprotein kinase C(PKC)の検討。"心筋の構造と代謝. 21. 289-296 (1999)
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[Publications] K Yamamura,M Tani et al.: "Very low concentration of Na+/Ca2+ exchanger(NCX-1)inhibitor,KB-R 7943,protected ischemic reperfused aged myocardium"J.Mol.Cell.Cardiol.. 31. A177 (1999)
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[Publications] 山村 憲、谷 正人 他: "Na+/Ca2+交換機構(NCX1)阻害剤(KB-R7943)による、特に低濃度における加齢ラット心の心筋虚血・再潅流傷害に対する影響。"Jpn.Circulation J.. 64(suppl I)(発表予定). (2000)
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[Publications] K Yamamura,M Tani,et al.: "Direct opening of mitochondrial K_<ATP> channels mimics preconditioning in aging rat hearts in which preconditioning failed to activate protein kinase C(PKC)"J.Mol.Cell.Cardiol.. 31. A94 (1999)
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[Publications] 谷 正人、海老原良典 他: "心筋ではpreconditioning(PC)によるprotein kinase C PKC)活性化は消失するがmitochondrial KATP channel (Km)直接開口はPC同様の効果をもたらす"Jpn.Circulation J.. 63(suppl I). (1999)
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[Publications] 谷 正人、玉城香代子 他: "Ischemic preconditioning(PC)の無効な加齢心の虚血・再潅流傷害軽減の試み。"Jpn.Circulation J.. 64(suppl I)(発表予定). (2000)
