EDHFによる内膜肥厚の制御に関する探索研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K10795
• Research Institution: Nihon Fukushi University
• Principal Investigator: 伊藤 猛雄 日本福祉大学, 健康科学部, 教授 (70159888)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 内皮依存性膜過分極因子（EDHF） / 動脈グラフト / 内膜肥厚 / 血管内皮機能障害 / 一酸化窒素（EDNO） / Ca活性化K+チャネル

Outline of Annual Research Achievements

内膜肥厚は動脈硬化の主要な発生要因である．動脈では内皮細胞が内皮由来血管弛緩因子（一酸化窒素，EDNO）に加え，内皮由来膜過分極因子（EDHF）を遊離させることにより内膜肥厚を抑制すると考えられている．しかし，動脈グラフトにおける異常血流と内膜肥厚の関係，内膜肥厚とEDHFの機能変化との関係は不明である．
動脈グラフトにおける内膜肥厚と異常血流の関係を検討するため，ウサギ動脈グラフトモデルを考案した（Tabata K et al., 2017）．現在，この動物モデルを用いて，異常血流と内膜肥厚との関連を検討している．
自家動脈グラフトは，麻酔下でウサギの右総頸動脈を採取し，その後，摘出した動脈を再び端々吻合することにより作成した（無結紮群）．poor-runoff 群は右内頸動脈を結紮するとともに，３本の右外頸動脈の分枝のうち１本，または２本を結紮することにより作成した（２分枝結紮グループ，３分枝結紮グループ）．術後４週間経過した動物で，平均血圧，心拍数と右総頚動脈の血流を測定した．
平均血圧と心拍数は３グループ（無結紮群，２分枝結紮群，３分枝結紮グループ）で変化が認められなかった．一方，右総頚動脈の血流は無結紮群＞２分枝結紮群≧３分枝結紮グループであった．動脈血管のパラフィン固定標本を用いて，血管内腔の直径と血管壁の厚さを測定した．血管内腔の直径は，無結紮群≧２分枝結紮群＞３分枝結紮グループであり，血管壁の厚さは，無結紮群＞２分枝結紮群＞３分枝結紮グループであった．本年研究より，動脈グラフトでの異常血流は，血管内腔の大きさを減少させ，血管壁を肥厚させることが明らかになった．現在，これらの結果を確認するための追加実験を行うとともに，摘出グラフトを用いて，異常血流と内皮由来弛緩因子の機能変化を検討するための研究に着手したところである．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は，自家動脈グラフトにおける異常血流と内膜肥厚，異常血流とEDHFの機能変化との関係を明らかにし，内膜肥厚を抑制するための有効な治療法を探索することを目的としたものである．
本年度の結果は，動脈グラフトの異常血流が血管内腔の直径を減少させるとともに，血管壁を肥厚させること示唆した．研究は，現在のところ，おおむね順調に進行していると考えられる．

Strategy for Future Research Activity

本年度の研結果を確認するための追加実験を行うとともに，総頚動脈グラフトが正常血流および異常血流であるウサギより得た摘出標本を用いて，アセチルコリン（血管内皮刺激薬）による内皮依存性弛緩反応（内皮由来弛緩因子であるNOとEDHFの機能）変化と異常血流との関係を明らかにする．
具体的には，正常血流および異常血流動物より得た動脈グラフトの摘出標本での内皮依存性血管弛緩反応を，NO合成阻害薬L-NNA（内皮細胞でのNO合成阻害⇒内皮由来NO依存性弛緩反応阻害）やKCa channel阻害薬（内皮細胞のKCa channel阻害⇒内皮細胞の過分極抑制⇒血管平滑筋細胞の過分極（EDHFの機能）阻害⇒血管弛緩反応抑制）存在下で検討することにより，異常血流とEDHFの機能変化との関係を明らかにする．

Causes of Carryover

＜理由＞今年度は，ウサギ動脈グラフトのpoor-runoffモデルを作成（モデルにおける血流変化と血管壁肥厚に関する実験系を確立）するために，多くの時間と経費（顕微鏡用デジタルカメラの購入など）をかけた．そのため，ウサギpoor-runoff動脈グラフトを使用した血管内皮由来弛緩因子（NOとEDHF）の機能変化に関する研究に十分な時間と経費を割くことができなかった．

＜使用計画＞本年度の実験の追加実験をおこなうとおもに，次年度の研究計画に従い，poor-runoff動脈グラフトでの内皮機能変化（EDHFの機能変化）に関する研究を行う．この実験を遂行するための試薬やその他の消耗品の購入には，本年度未使用額と次年度の経費を充てる予定である．また，次年度の経費は，論文作成や関連する学会に出席するための旅費などにも使用する予定でる．