睡眠時無呼吸症候群の呼吸異常における硫化水素・セロトニンの関与に関する研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09219
• Research Institution: Aichi Medical University
• Principal Investigator: 平井 宗一 愛知医科大学, 医学部, 教授 (70516054)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 謙一 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (40166947) ; 前田 秀将 東京医科大学, 医学部, 助教 (60407963) ; 畑山 直之 愛知医科大学, 医学部, 助教 (80534792)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 間歇的低酸素

Outline of Annual Research Achievements

C57BL/6マウスに対して、１日４時間の低酸素曝露（７％酸素、９３％窒素）を行った。曝露後２４時間後に、低酸素耐性を確認するために５％酸素に設定したチャンバー内へマウスを入れ、観察を行った。それぞれ、通常酸素曝露（２１％酸素、７９％窒素）を行った群をコントロールとした。コントロール群では、全て死亡した。一方で、低酸素曝露群では、徐々に生存率が高くなり（生存率；０日低酸素曝露群０％、１日低酸素曝露群０％、２日低酸素曝露群５０％、３日低酸素曝露群８３％）、４日曝露した群では、１００％の生存率を確認できた。さらに４日低酸素曝露群の脳における硫化水素産生及び代謝の関与を検証するため、生体内での硫化水素産生関連タンパクである2 cystathionine b-synthase (CBS), cystathionine c-lyase (CSE), 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase (3MST)の発現解析を行った。その結果、CBS及びCSEの発現はコントロール群と４日低酸素曝露群にて有意な差がなかったが、3MSTの発現が、４日低酸素曝露群で有意に上昇することがわかった。現在、硫化水素代謝関連タンパクの発現解析を行っている。また、短時間での低酸素曝露における影響を確認するため、東京医科大学法医学講座、吉田謙一主任教授及び前田秀将助教の指導のもと、間歇的低酸素モデル装置の立ち上げを行っている。新たに窒素発生装置を導入し、ラットモデルにおいては、９０秒ごとに、マウスにおいては３０秒ごとに酸素正常状態と低酸素状態を繰り返すことが可能となった。今後、間歇的低酸素の影響を検証するためのモデル開発を行う予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

平成２８年度予算のほとんどを間歇的低酸素システムに不可欠な窒素発生装置の購入にあてた。これにより、ラット及びマウス両種において間歇的低酸素曝露を行うことが可能となった。平成２９年度予算にて、間歇的低酸素曝露後のラット及びマウスの脳の変化を組織学的、分子生物学的に解析することを検討している。一方で、平成２８年度途中にて申請者が東京医科大学から愛知医科大学へ所属が変更となった。間歇的低酸素システムを移動することは不可能であり、今後の実験の進め方を検討している。

Strategy for Future Research Activity

間歇的低酸素曝露の影響を確認するため、低酸素の影響を強く受けると予想される脳を中心として解析を行う予定としている。一方で、これまで用いてきた間歇的低酸素システムが容易に使用できなくなったため、新たな間歇的低酸素モデルの作成を検討している。

Research Products

• [Journal Article] History and future of human cadaver preservation for surgical training: from formalin to saturated salt solution method. (2016)
  • Author(s): Hayashi S, Naito M, Kawata S, Qu N, Hatayama N, Hirai S, Itoh M.
  • Journal Title: Anat Sci Int. Volume: 91(1) Pages: 1-7
  • DOI: 10.1007/s00384-015-2470-9.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Thiamine as a neuroprotective agent after cardiac arrest. (2016)
  • Author(s): Ikeda K, Liu X, Kida K, Marutani E, Hirai S, Sakaguchi M, Andersen LW, Bagchi A, Cocchi MN, Berg KM, Ichinose F, Donnino MW.
  • Journal Title: Resuscitation Volume: 105 Pages: 138-44
  • DOI: 10.1016/j.resuscitation.2016.04.024.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional evaluation of rat hearts transplanted after preservation in a high-pressure gaseous mixture of carbon monoxide and oxygen. (2016)
  • Author(s): Hatayama N, Inubushi M, Naito M, Hirai S, Jin YN, Tsuji AB, Seki K, Itoh M, Saga T, Li XK.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6 Pages: 32120
  • DOI: 10.1038/srep32120.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Specific autoantigens identified by sera obtained from mice that are immunized with testicular germ cells alone. (2016)
  • Author(s): Terayama H, Hirai S, Naito M, Qu N, Katagiri C, Nagahori K, Hayashi S, Sasaki H, Moriya S, Hiramoto M, Miyazawa K, Hatayama N, Li ZL, Sakabe K, Matsushita M, Itoh M.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6 Pages: 35599
  • DOI: 10.1038/srep35599.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Morphological study of the neurovascular bundle to elucidate nerve damage in pelvic surgery. (2016)
  • Author(s): Nishimura M, Nishizawa Y, Naito M, Hirai S, Itoh M, Ito M, Akamoto S, Suzuki Y.
  • Journal Title: Int J Colorectal Dis. Volume: 31(3) Pages: 503-9.
  • DOI: 10.1007/s00384-015-2470-9.
  • Peer Reviewed