β3受容体作動薬の心筋虚血再灌流に及ぼす影響

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09417
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 黒子 洋介 岡山大学, 大学病院, 講師 (20459184)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 秀二 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80443498) ; 笠原 真悟 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (90233692) ; 小谷 恭弘 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (90534678)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 心筋虚血再灌流障害 / β3受容体作動薬 / 心臓マイクロダイアリシス / ミオグロビン / カテコラミン

Outline of Annual Research Achievements

近年アドレナリン受容体の一つであるβ3受容体作動薬が心筋の虚血・再灌流障害に対して保護的に作用するとの報告がある。本研究は心臓マイクロダイアリシス法を用いてin vivoで虚血・再灌流領域における心筋間質のカテコラミンやミオグロビンを測定し、β3受容体作動薬がどのような役割を担うのかを解明するのが目的である。
実験はラットを用いて行う。麻酔下にラットを開胸し心臓表面の冠動脈にスネアをかけて心筋の虚血領域を確認したのち、その部位へマイクロダイアリシスプローベを埋め込む。プローベに灌流液を流し、心筋の虚血再灌流を行い、それぞれの灌流液を測定する。プローベに流す灌流液にβ3受容体作動薬を含むものと含まないものを使用し、その灌流液中のミオグロビンやカテコラミンにどのような違いがみられるかを調べる。
2019年度はシステムの構築およびコントロール群としてのミオグロビン測定を行い、心筋虚血および再灌流で灌流液のミオグロビン値が上昇していることを確認した。2020年度は高速液体クロマトグラフィーを購入し、カテコラミン測定を行った。心筋の虚血により著明に心筋間質のノルエピネフリン濃度が上昇することを確認した。2021年度・2022年度はβ3受容体作動薬を使用してのミオグロビンおよびノルエピネフリン測定を行う予定であったが、COVID-19感染拡大のため十分な実験ができず、まだ十分な結果が出せていない。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

カテコラミン測定を国立循環器病研究センターに依頼して共同で行う予定であったが、2019年の関西の災害、研究センターの移設などで実験に遅れが生じた。2020年はCOVID-19感染に伴う国立循環器病研究センターとの共同作業が困難となったことが、カテコラミン測定の遅れに繋がっている。結局岡山大学で高速液体クロマトグラフィーを購入し運用することになった。そのためカテコラミンの測定手技の習熟に時間を要した。2021年・2022年はCOVID-19感染拡大による実験の停止命令、人員の不足等でなかなか実験が進められなかった。

Strategy for Future Research Activity

予定が大幅に遅れているが、本年度が最終年度である。β3受容体作動薬を使用し、心筋の虚血再灌流障害でミオグロビン・ノルエピネフリンの上昇が抑制されるかどうかを測定する。さらに下記の3点についての実験も行う。
１．β3アドレナリン受容体を介した心筋保護作用にはNO系が関与していることが報告されていることから、β3アドレナリン受容体とNO系との関連を検証する。前述の実験システムを使用し、L-NAMEなどのNO合成酵素阻害薬を使用してミオグロビン・カテコラミンの反応をみる。
２．β3アドレナリン受容体作動薬がチラミンによる神経終末からのノルエピネフリン分泌を抑制させることが示唆されていることから、前述の実験システムでβ3アドレナリン受容体作動薬とチラミン使用によるミオグロビン・カテコラミンの反応をみる。
３．β３アドレナリン受容体作動薬が神経終末におけるノルエピネフリンの再取り込みに及ぼす影響を検討する。前述の実験システムでβ3アドレナリン受容体作動薬とデシプラミンを使用してミオグロビン。カテコラミンの反応をみる。