2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of metabolic imaging using DNP-MRI and endogenous molecule as a probe
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16H05079
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
兵藤 文紀 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (10380693)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江藤 比奈子 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任助教 (30557632)
三浦 大典 九州大学, 農学研究院, 特任准教授 (40532627) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 生体内因分子 / レドックス / ラジカル / DNP / MRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では内因性分子の①ハイスループットDNP-MRIシステムによる探索フェーズ、②DNP-MRI特性明確化フェーズ、③細胞・生体機能・疾患応用フェーズの三段階を主軸（兵藤担当）として進める。特にこれまで曖昧であった個々の内因性プローブが検出する生体代謝反応をメタボロミクスとの統合プラットホーム解析で、実質的な代謝物・代謝経路の動態を把握し、高精度な磁気共鳴代謝イメージングを実現する。故に分担研究では質量分析法（MALDI-MSイメージング、LC-MS）を内因性プローブの可視化に最適化し、統合解析する重畳システムを構築し、疾患応用へ展開する。最終年度にはタンパク質輸送体（かご型、針型）を用いたオルガネラレベルにおける磁気共鳴代謝イメージングへの展開を予定する。H29年度はビタミンB2活性化薬剤として知られているFADはミトコンドリア電子伝達体であるが、申請者らはFADH（ラジカル中間体）が生体成分や活性酸素・抗酸化分子群と全く反応せず、酸素にのみ応答することを見出した。そこで酸素代謝不全である閉塞性動脈硬化症モデル（虚血肢モデル）を用いた検討を行った。FADHはミトコンドリアとは反応はせず、酸素と非常に効率よく反応しラジカルが消失した。またFADHを充填したファントムを用いたDNP-MRIイメージングにおいては、FADHが描写され、酸素を吹きかけたファントムではその画像強度時間と共に消失した。虚血肢モデルを用いた検討においては、虚血側にFADHを投与した場合、正常肢に比べ有意にその代謝が低下した。以上のことからFADHは生体酸素プローブとして活用できる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究計画に加え、新たな内因性分子を用いた検討を推進することができたため
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまでの検討に加え、これまでに有用であった生体内因プローブを用いた幅広い疾患応用研究に展開し、本プローブの有用性、有用疾患の拡充を図る。またレドックスプローブであるニトロキシルプローブ類との相互利用により、レドックス疾患のメカニズム解明へ展開する予定である。
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