2016 Fiscal Year Research-status Report
糖尿病と一過性脳虚血併発時の障害悪化に対する硝酸塩/亜硝酸塩の改善効果の解析
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15K21330
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| Research Institution | Josai University |
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Principal Investigator |
岩田 直洋 城西大学, 薬学部, 助手 (50552759)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / 一過性脳虚血 / 酸化ストレス / 硝酸塩 / 亜硝酸塩 / 一酸化窒素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
緑葉野菜に多く含まれる硝酸塩は、口腔内のバクテリアによって亜硝酸塩に還元される。体内に貯蔵された亜硝酸塩は、低酸素や虚血時においてNOドナーとして作用することで虚血性障害に対して軽減効果を示す可能性が考えられているが、その詳細は明らかではない。
そこで本研究は、ストレプトゾトシン誘発糖尿病態ラットに一過性脳虚血処置した併発モデルラットを用いて脳障害悪化のメカニズムを明らかにするとともに食餌由来の硝酸塩/亜硝酸塩が医薬品の代替として有効か否かを明らかにすることを目的とした。
前年度では、ラットの脳虚血/再灌流モデルを用いて亜硝酸塩投与条件の検討をした結果、非糖尿病態ラットでは、虚血直後に亜硝酸塩を静脈内投与することで脳保護効果を確認した。一方、糖尿病態ラットでは検討したすべての条件で脳保護効果がみられなかったことから、単回投与による保護は病態時において消失した。そこで今年度は、糖尿病態の有無におけるその相違が脳内のNO量に関与しているかを検討するため、NO電極法を用いて虚血部位に相当する大脳皮質内のNO濃度を測定した。その結果、非糖尿病態ラットでは、亜硝酸塩投与約30分後から徐々にNO濃度が上昇し、約2時間後には定常状態に達した。また、脳血流量も同様の推移を示したことから脳組織内のNO量と血流量の変化は、ほぼ同調していることが明らかになった。一方、糖尿病態ラットでは、これらの現象が認められずNO量および血流量に変化は認められなかった。
以上の結果から、非糖尿病時では亜硝酸塩を虚血直後に投与することによって、亜硝酸塩から生成するNOが血管を拡張し、血流の確保に寄与することで脳障害を軽減する可能性が示唆された。今後は、糖尿病態時における障害悪化のメカニズムを詳細に検討するとともに長期的な硝酸塩/亜硝酸塩摂取による効果を判定する必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実施項目として以下の3項目を計画しており、①糖尿病と一過性脳虚血併発における障害の増悪機序について解析する。②亜硝酸塩投与における脳組織内のNO産生量を明らかにし、糖尿病に対する亜硝酸塩の保護効果を示す条件を探索する。③緑葉野菜など食餌由来の硝酸塩が医薬品の代替として有効か否かを明らかにするため継続的に緑葉野菜を摂取させた後に一過性脳虚血を処置して脳保護効果を判定することを計画した。
今年度は前年度に引き続き、上記①、②の項目について実施し、②を完了する予定であったが、測定条件の検討に時間がかかり虚血処置時における脳内NO量の測定が出来ていない。また、非糖尿病態時の一過性脳虚血に対する亜硝酸塩の脳保護効果は明確にしたが、糖尿病態ではその条件確認には至っていない。以上のことから、当初の実施計画より若干の遅れが認められる。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度（平成29年度）は、上記の進捗状況欄に記入した項目より、1) 糖尿病と一過性脳虚血併発モデルを用いて亜硝酸塩投与による保護効果を示す条件を探索・判定する。2)緑葉野菜など食品由来の硝酸塩の継続的な摂取による効果を評価する。3)一過性脳虚血時における脳組織内のNO量を評価する。以上の項目をこれまでの手技および実験方法を用いて優先的に実施する。
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| Causes of Carryover |
平成28年度において購入予定であった消耗品等の変更および一部実施内容の次年度への変更が生じた為、当初の申請より繰越金が認められた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
脳内のNO産生を測定するために用いるNOセンサーおよび例数増加のために実験動物の購入に前年度繰越金をあてる予定である。また、メカニズム解析を実施するに当たり、抗体、プライマー、ELISAキット、その他消耗品等を計上しており、当初の申請通りの計画である。
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