2019 Fiscal Year Research-status Report
低体温循環停止における「人工冬眠」併用による効率的な臓器保護法の開発
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19K09241
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
川東 正英 京都大学, 医学研究科, 助教 (00837700)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 和裕 京都大学, 医学研究科, 講師 (50464227)
金光 ひでお 京都大学, 医学研究科, 助教 (60810166)
升本 英利 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (70645754)
砂川 玄志郎 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (70710250)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 低体温循環停止法 / ヒトiPS細胞 / 病態モデル / 能動的低代謝 / 臓器保護 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(研究の目的)
本研究では、大血管手術などで広く用いられている低体温循環停止において、「能動的低代謝」＝「人工冬眠」を併用することにより、体温低下のみによるレベルを上回る代謝低下・臓器保護をもたらすことで、効率的かつ出血などの合併症の少ない新規の「人工冬眠」併用低体温循環停止のための基礎的知見を得ることを目的とする。
（本年度の研究実績）
本年度はラット低体温循環停止モデルに対する種々の検討を行うための予備実験として、マウス臓器虚血モデルを作成し、腎臓・肝臓をはじめとした主要臓器の各体温・各虚血時間における臓器障害レベルおよび虚血再灌流障害レベルを組織学的に検討した。マウス臓器虚血モデルはマウスに対する人工呼吸管理下に左側開胸を行い、第3枝分岐直後の胸部下行大動脈を遮断することにより作製した。また体温を調節するために、既報に従いモーター動力による低体温チャンバーを作製し、マウスの体温を超低体温（18℃）まで調節できるようにした。これらの結果、短時間の臓器虚血のみでは主要臓器には体温に関わらず障害が生じにくいことが認められた一方、2-3時間以上の虚血再灌流時においては特に体温が高い状況において間質浮腫および出血を伴う多臓器障害が認められることがわかった。これらの臓器障害は、低体温において抑えらえれることも同時に認められた。さらにヒトiPS細胞から分化誘導した心血管系細胞を用いて、種々の心臓構成細胞を含む「iPSミニ心臓」の作成方法を確立した。次年度はこれらの研究成果をもとに、マウスにおいて能動的低代謝を誘導するといわれている種々の因子を用いて臓器障害が低減しうるかを確認すると同時に、ラット低体温循環停止モデルを用いた検討を行う。また、「iPSミニ心臓」を用いた能動的低代謝誘導時の代謝レベルの測定を行う。
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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
体温を自由に調節しうるマウス臓器虚血モデルを確立し、臓器障害をきたしうる虚血および体温条件を同定することができた。またヒトiPS細胞から分化誘導した心血管系細胞を用いて、種々の心臓構成細胞を含む「iPSミニ心臓」の作成方法を確立した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度のマウス臓器虚血モデルを用いた結果をもとに、マウスにおいて能動的低代謝を誘導するといわれている種々の因子を用いて臓器障害が低減しうるかを確認する。またラット低体温循環停止モデルを用いた同様の検討を行う。また、「iPSミニ心臓」を用いた能動的低代謝誘導時の代謝レベルの測定を行う。
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| Causes of Carryover |
ラット低体温循環停止モデル作製の際に使用する送血カニューラを購入する予定であったが、本年度は予備実験としてのマウスモデルを使用する計画としたため、そのカニューラ購入用の予算に関しての未使用額が生じた。次年度にラット低体温循環停止モデルを用いた実験を行う際に、その未使用額を使用することにしたい。
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[Journal Article] Effects of fasting on warfarin sensitivity index in patients undergoing cardiovascular surgery2019
Author(s)
Katada Y, Nakagawa S, Nishimura A, Sato YK, Taue H, Matsumura K, Yamazaki K, Minakata K, Yano I, Omura T, Imai S, Yonezawa A, Sato Y, Nakagawa T, Minatoya K, Matsubara K.
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Journal Title
Eur J Clin Pharmacol
Volume: 75(4)
Pages: 561-568
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Chronic optical pacing conditioning of h-iPSC engineered cardiac tissues2019
Author(s)
Dwenger M, Kowalski WJ, Ye F, Yuan F, Tinney JP, Setozaki S, Nakane T, Masumoto H, Campbell P, Guido W, Keller BB.
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Journal Title
J Tissue Eng
Volume: 10
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Open Aortic Replacement for Thoracoabdominal Aortic Aneurysm as an IgG4-related Disease2019
Author(s)
Kudo M , Kanemitsu H, Yamazaki K, Takeda T, Sakamoto K, Kawatou M, Sakai J, Yamamoto R, Fukushima T, Ide Y, Ikeda T, Minatoya K
Organizer
第11回日独血管外科学会
Int'l Joint Research
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