Effects of TRPC channel suppressed by inhaled anesthetics on myocardial protection

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08814
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 北川 裕利 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (50252391)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 心筋保護 / マイクロダイアリシス / ミオグロビン / TRPCチャネル / 吸入麻酔薬

Outline of Annual Research Achievements

我々は吸入麻酔薬が心保護効果を有することを心臓マイクロダイアリシス法により検証してきた。このメカニズムとして細胞障害の重要な因子の一つであるCa2+動態に着目し、虚血時に生じる小胞体Ca2+の低下をトリガーとして生じる電位依存ではないCa2+チャネルであるTransient receptor potential canonical (TRPC)が、虚血再灌流時に心筋細胞膜表面に発現し、そのチャネルを介して細胞内Ca2+流入を引き起こすことをin vitro実験で突き止めた。TRPCチャネルは種々の物理化学刺激によって活性化される広範なCa2+流入チャネル群（TRP チャネル遺伝子スーパーファミリー）の一種であり、特にTRPC は心筋細胞が虚血に陥った際に細胞内Ca2+が減少し、小胞体内のCa2+低下をきっかけに機能発現するユニークな性質を持つ。そこで、今回は心臓マイクロダイアリシス法を用い、in vivo 心筋間質レベルで虚血・再灌流傷害関連物質応答を評価することを試みた。TRPCチャネルブロッカーの存在下で冠動脈閉塞開放を行い、その際の心筋透析液における逸脱タンパク濃度応答を測定した。細胞内Ca2+動態に影響するL型カルシウムチャネル阻害薬 （verapamil）、NCX阻害薬(KB-R7943)、SRからのCa2+放出阻害（カフェイン、TMB-8）リアノジン受容体阻害薬（テトラカイン）、SERCA阻害薬（タプシカルギン）の存在の有無で、心筋透析液逸脱タンパク質濃度応答を測定した。現在は透析液逸脱タンパク質濃度測定に加えて、アポトーシス障害の指標としてのチトクロームC、炎症の指標としてのIL6, IL10, TNFαを測定できるよう、透析や測定の条件を検討しているところである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

１年目はTRPCの虚血再灌流障害保護効果について検討し、従前の結果と同等の結論を得ることができた。一方、虚血再灌流による心筋細胞傷害の指標として、シトクロームC、IL6、IL10、TNFαが測定できないかと考え、灌流液速度や透析膜の変更、透析液吸引システムをマイクロダイアリシスに応用するなど、多くの工夫を凝らして測定を試みているところである。この測定が可能となれば、血中濃度測定では難しかった経時的な変化を測定できるようになることから、もう少し時間をかけて取り組む予定である。

Strategy for Future Research Activity

平成３１年度は虚血再灌流によるオンコーシスの指標としてのミオグロビン濃度応答を、アポトーシスの指標としてシトクロームCの測定を試みる。ミオグロビンは従前より、シトクロームCは測定可能ではあるが、不確実であることが判明した。現在、炎症反応の指標としてIL6、IL10、TNFαの測定を試みているが、未だ測定できていない。個体差や測定法に問題があるかを含めて検証しているところである。さらに灌流液速度や透析膜の変更、透析液吸引システムをマイクロダイアリシスに応用するなど、多くの工夫を凝らして測定する。これらの測定が可能となれば、細胞内Ca2+動態に影響するL型カルシウムチャネル阻害薬 （verapamil）、NCX阻害薬(KB-R7943)、SRからのCa2+放出阻害（カフェイン、TMB-8）リアノジン受容体阻害薬（テトラカイン）、SERCA阻害薬（タプシカルギン）の存在の有無で、心筋透析液濃度応答を測定し、その影響を検証する予定である。

Causes of Carryover

端数の調整がうまくできず、次年度に繰り越した。次年度の物品費として使用する予定である。