冠微小循環ミクロメカニクスの情報分子伝達系を介した統合調節機構の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10044330
• Research Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research
• Section: Joint Research .
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 梶谷 文彦 川崎医科大学, 医学部, 教授 (70029114)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SPEAN Jos A. アムステルダム大学, 医用物理, 教授 ; 後藤 真己 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 教授 (50148699) ; 小笠原 康夫 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (10152365) ; 菅原 基晃 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (60010914) ; 菅 弘之 岡山大学, 医学部, 教授 (90014117)
• Keywords: 冠微小循環 / 血流調節 / 心内膜側 / メカニカルストレス / 心筋虚血 / 分子血流トレーサ / 血管反応

Research Abstract

冠循環は心筋収縮に伴う力学的ストレスを受けるにも拘わらず、高い酸素需要を要する心筋組織エナージェティクスに密接にリンクした血流調節機構を有する。そこで、冠微小循環における情報伝達分子を介した力学・代謝性循環調節機構を検討した。川崎グループが開発したニードル型生体顕微鏡、アムステルダム大グループから導入した臓器灌流システムを用いて任意の潅流圧と血流量で冠循環を灌流した場合の心筋内微小循環の挙動を評価した。具体的には、冠細動脈の拍動圧振幅依存性の血管拡張反応がin vivoでも成立するかを検討するため、実験的に拍動心で冠動脈圧の拍動振幅を変化させた時の心内膜側細動脈の径変化を評価して心外膜側細動脈のそれと比較した。その結果、収縮期/拡張期に血管内圧が大きく上昇/下降する拍動圧潅流は、心内膜側細動脈の血管拍動振幅を低下させた。平均冠動脈圧を低下させると、2秒後には心内外膜側ともに細動脈径に拍動圧潅流と定常圧潅流との間で有意差を認めなかったが、15秒後の心内膜側細動脈径は拍動圧潅流が定常圧潅流よりも低値で、その差は平均潅流圧を自己調節域下限圧の50mmHgに低下させると有意となった。このことから、心筋収縮に伴う心内膜側細動脈の拍動圧依存性血管拡張機構は潅流圧低下時に心内膜側細動脈の拡張を助けると考えられる。また、冠血流・代謝調節の主要な調節要素であるβ1受容体の意義について検討した。すなわち、β1遮断により冠微小循環の不均一性が変動するが否かを、分子血流トレーサ[3H-DMI]を用いて心内膜側(endo)と心外膜側(epi)で評価した結果、β1遮断はendoにおける冠微小循環の不均一性を軽減することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Yasuo Ogasawara: "Ineging of inedical mecabdic activity by mitochondorial NADH Harescence in a beating rat heart" Proceedings of 20th Aunecal Interractianal Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 20. 2881-2883 (1998)
• [Publications] Osamu Hiramatsu: "In vivo observations of the intramural arterioles and ve ulas in beating Canine hearts" Jourral of Physiology. 509.2. 619-628 (1998)
• [Publications] Takeshi Matsumoto: "Effect of the blockade of nitric oxide synthesis on microregional perfusion in rabbit left ventricular myocardium" Jourral of Cardiovascular Diagnosis and Procedures. 15.2. 148 (1998)
• [Publications] Eiji Toyota: "Myocardial micro-deformation greatly affects coronary inflow in capillary network in in vivo Canine heart" Circulation. 98.17. I-489 (1998)
• [Publications] Daphne Merkus: "Pralonged diastolic time fraction protects myocardial perfusion when coronary blood flow is reduced" Cirualation. (発表予定).
• [Publications] Eiji Toyota: "Endothelium-drived nitric oxide enhances the effect of IABD on diastolic coronary flow" The Annals of Thoracic Surgery. (発表予定).