2019 Fiscal Year Research-status Report
吸入麻酔薬の心筋保護作用とマイクロドメイン・ミトコンドリアダイナミクスの役割
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19K09353
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
堤 保夫 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (90523499)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 吸入麻酔薬 / 細胞膜マイクロドメイン / カベオラ・カベオリン / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
吸入麻酔薬であるイソフルランには心筋保護効果があることが知られているが、そのメカニズムの全容は明らかではない。申請者はこれまで、この心筋保護作用が細胞膜マイクロドメインを起点に発現していることを明らかにしてきた。また近年、ミトコンドリアの機能調節も心筋保護作用に関連していることが明らかになっている。しかし、細胞膜マイクロドメインを介した吸入麻酔薬の心筋保護作用に対してミトコンドリアの機能調節がどのように作用するかは明らかにはなっていない。そこで、本研究は、吸入麻酔薬の心筋保護作用（APC作用）に対し、細胞膜マイクロドメインとミトコンドリアダイナミクスが与える影響を明らかにすることで、APC経路の解明に寄与することを目的とする。
2019年度は、実験1．マウスin vivo 虚血再潅流モデルを用いて対照群、APC群において心筋梗塞サイズを測定比較した。また、カベオリン-3ノックアウトマウスを用い心筋梗塞サイズを測定し、カベオリン-3の影響を明らかにした。これによりAPC心筋保護作用はカベオリン-3を介して発現することが明らかとなった。
さらに、実験2．として、マウスin vitro遊離心筋細胞を用い、低酸素モデルにて心筋細胞死亡率がAPCにより低下することを明らかにした。マウスの摘出心をランゲンドルフ酵素法にて灌流、得られた遊離心室筋細胞に対して1時間低酸素状況 (95%N2, 5%CO2) に暴露することで心室筋細胞に虚血状態をつくりだした。Methyl-β-cyclodextrin (MBCD) はコレステロール枯渇剤であり、カベオラの崩壊をもたらす。MBCDを前投与し、実験を行なうことでカベオラの心筋細胞保護作用が明らかになった。
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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
申請者は、実験における手技において現在までに経験しており、心保護作用の研究に準じるもので、研究を行う上での方法論的問題はない（Eur Rev Med Pharmacol Sci 2015;19:1285-1290、 Cardiovasc Diabetol 2014;13:132、Life Sci 2014;101: 43-48）。
申請書に示した実験の進捗状況のとおり進んでおり、おおむね順調に進展していると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、APC作用によるミトコンドリアの酸素消費速度 (Oxygen consumption)は細胞外フラックスアナライザー（Agilent Technologies社）を用い、ミトコンドリア膜電位をJC-1 assayにて蛍光検出し、ミトコンドリア染色色素（MitoTracker）、光褪色後蛍光回復法（FRAP assay）を用いて各群のミトコンドリアダイナミクス（ミトコンドリアの分裂と融合）を明らかにする。分裂・融合タンパクについてイムノブロット・real-time PCRを用いて調べることで、ミトコンドリアの融合タンパクであるOpa-1が有意に増加することを明らかにする。
また、ミトコンドリア融合に関与するOpa-1の影響を明らかにするため、Opa-1をノックダウンした細胞を用いて上記実験を行う。
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[Journal Article] Assessment of postoperative nutritional status and physical function between open surgical aortic valve replacement and transcatherter aortic valve implantation in elderly patients.2020
Author(s)
Mayu Sebe, Rie Tsutsumi, Takuro Oyama, Yousuke T. Horikawa, Yuta Uemura, Nami Kakuta, Yoko Sakai, Atsushi Morio, Hirotsugu Miyoshi, Takashi Kondo, Tomoaki Urabe, Yuko Noda, Satoshi Kamiya, Noboru Saeki, Masashi Kuroda, Katsuya Tanaka, Yasuo M. Tsutsumi, and Hiroshi Sakaue.
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Journal Title
Journal of Medical Investigation
Volume: 67
Pages: 139-144
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Postoperative nausea and vomiting following lower limb surgery: a comparison between singleinjection intraarticular anesthesia and continuous epidural anesthesia.2019
Author(s)
Yuta Uemura, Yoko Sakai, Yasuo M. Tsutsumi, Nami Kakuta, Chiaki Murakami, Shiho Satomi, Takuro Oyama, Naohiro Ohshita, Tomoya Takasago, Daisuke Hamada, Koichi Sairyo, and Katsuya Tanaka.
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Journal Title
Journal of Medical Investigation
Volume: 66
Pages: 303-307
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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