2018 Fiscal Year Research-status Report
水素分子の虚血再灌流障害後の予後改善効果と作用機序の解明
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16K01840
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
横田 隆 日本医科大学, 先端医学研究所, マネジメントサポートスタッフ (30445829)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 心肺停止蘇生予後 / 水素分子 / DNAマイクロアレイ解析 / メタボローム解析 / 抗酸化物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心停止蘇生後に対する唯一の治療として低体温療法があるが、その効果は十分とは言えず、脳・心臓後遺症のため社会復帰率も低く、生命予後 は極めて不良である。一方、酸化ストレスは活性酸素種やフリーラジカルが過剰に発生することにより起こる。中でも毒性の高い・OHやPeroxynitrite (ONOO-) は、特に中枢神経等に悪影響をもたらすため、消去することが重要である。本研究は、我々が開発した全身性虚血再灌流生涯疾患モデルを用いて、心停止後症候群を全身性虚血再灌流障害と捉えて、新規ラジカルスカベンジャーであるH2分子を用いたH2ガス吸入治療法が及ぼす作用点と蘇生後の生命予 後および予後改善を目的に掲げた基礎的研究である。これまでの研究で、このH2ガス吸入療法が心停止蘇生後の脳機能・心機能に対して優れた改善効果を有することを報告した。現在、H2分子が優れた抗酸化物質としての有効性が認められ、病院内でH2ガス吸入が可能な人口呼吸システムが開発されており、数名の心肺停止症候群患者に対するH2ガス吸入療法の臨床研究がすでに開始されている。 本研究では心肺停止後の免疫系生体変動や血管内皮障害のクロストークを介した臓器不全発症機構に及 ぼすH2分子の作用と生体内機序について網羅的に解明し、H2分子の包括的検討と治療標的の探索を目指している。 平成29年度は、このラット心肺停止モデルにおいてH2分子が生体内代謝径路に与える影響を調べるため、生体内の遺伝子発現変化や代謝物質の解析（メタボローム解析）を行い、H2分子の作用点を包括的、網羅的に解析を行ってい る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
作製したラット心肺停止モデルにおいてH2分子が生体内代謝径路に与える影響を調べるため、H2ガス吸入療法を行った全身性虚血再灌流傷害後の脳・心臓を摘出して組織中のmRNAを抽出・精製している。この精製したサンプルを用いて、DNAマイクロアレイによる心臓および脳組織中の遺伝子解析を行う予定である。脳・心臓・肝臓の各組織中のアミノ酸およびタンパクの変化を調べるためにLC-MSを用いたメタボローム解析を行うため、各サンプル組織をBligh and Dyer法を用いて全処理を行い、糖・アミノ酸層とたんぱくなどの高分子層および脂質層に分離してオキシム化およびシリル化により難揮発性成分を抽出して化学的修飾を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年は、ラット心肺停止モデルを用いた水素ガス吸入療法による全身性虚血再灌流傷害後の影響を調べるために、実験終了後の脳・心臓を摘出して組織中のmRNAを抽出・精製したmRNAサンプルを用いてAgilentのChip を用いてマイクロアレイ解析を行い、網羅的に心臓および脳組織中の遺伝子発現の変化を解析する。同じように、実験終了後の脳・心臓・肝臓の各組織から抽出・精製・誘導化したサンプルについてGC-MSを用いたメタボローム解析行い、サンプル内の種々の化合物の定性、定量化を行い、分子状水素の抗酸化作用が生体内における種々の代謝経路に与える影響を包括的、網羅的に解析する。また、自然界に存在する天然醗酵抗酸化物質を見出し、その化学構造を同定するため、微生物による醗酵植物抽出成分のHPLCを用いた成分分画と精製を行い、DPPHラジカル活性法による抗酸化活性の測定を行ない、抗酸化活性のあった抗酸化画分についてLS-MSを用いたメタボローム解析行い、抗酸化化合物の同定を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度中に、学会発表や論文報告する予定あったが間に合わなかったために次年度に予定している。そのための必要な追加研究費や学会発表や論文掲載に関わる経費に用いるため
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