2017 Fiscal Year Research-status Report
病態心における吸入麻酔薬の心筋保護作用の分子基盤と新規心筋保護法への発展
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17K11050
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
小嶋 亜希子 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (50447877)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北川 裕利 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (50252391)
松浦 博 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60238962)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 麻酔学 / 心筋保護効果 / 吸入麻酔薬 / Ca2+制御タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
虚血心筋の再灌流時に発生する虚血再灌流傷害は、細胞内Ca2+過負荷を主な原因とする心筋傷害である。再灌流時には過酸化水素（H2O2）などの活性酸素種が爆発的に産生される。また、虚血再灌流中には、心筋細胞内のCa2+ストアである筋小胞体内のCa2+含量が枯渇することが知られている。これらの現象はいずれも、細胞内への異常なCa2+流入を引き起こし（Ca2+ホメオスターシスの破綻）、細胞内Ca2+過負荷による心筋傷害の原因となる。
我々はこれまでに、活性酸素種（H2O2）による心筋傷害であるオキシゲンパラドックス、Ca2+ストアの枯渇を誘因とするCa2+流入（store-operated Ca2+ entry, SOCE）による心筋傷害であるCa2+パラドックスといった、虚血再灌流傷害の実験的なモデルである2種類の細胞傷害モデルを用いて、虚血再灌流傷害の発生メカニズム、およびそれに対する吸入麻酔薬の保護効果を検討してきた。その結果、吸入麻酔薬は、種々のCa2+制御タンパク質に作用することで、Ca2+ホメオスターシスの破綻を正常化し、これらの細胞傷害モデルにおいて心筋細胞を保護することを明らかにした。さらに、これらの細胞傷害モデルのうち、オキシゲンパラドックスに対する吸入麻酔薬の保護効果は、正常マウスより単離した左心室筋細胞だけでなく、心肥大マウスから単離した左心室筋細胞においても得られることを、確認した。
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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
心肥大モデルマウスの作製は順調に行えている。
また肥大心筋細胞におけるオキシゲンパラドックスの発生について検討を行い、正常心筋細胞と比較してその発生率が高いこと、発生メカニズム、吸入麻酔薬による保護効果などについて解析を行っている。
また、肥大心筋細胞におけるCa2+パラドックスの発生についても現在検討を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
心肥大モデルマウスの摘出心臓をランゲンドルフ灌流下に虚血・再灌流を施し、その間の心機能を左室内バルーンカテーテルを用いて測定する。ここに、オキシゲンパラドックスあるいはCa2+パラドックスに関与するCa2+制御タンパク質の阻害薬を灌流液中に加えることで、虚血再灌流後の心機能の改善が得られるかを検討する。阻害薬の存在により、心機能の改善が認められれば、肥大心における虚血再灌流傷害にこれらのCa2+制御タンパク質の関与していることが示唆できる。
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| Causes of Carryover |
今年度はtransaortic constriction (TAC)手術によって作製した心肥大モデルマウスや、すでに教室にある薬剤を使用した実験を行うことが多かったため、当該年度の使用金額が少なくて済んだ。来年度以降に、当該年度の残金と合わせて、新しく薬剤や実験動物、物品などを購入し、実験を行う予定である。
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