Influence of cardiovascular function on intermittent hypoxia in rat fed high-fat diet

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K10694
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 前田 秀将 東京医科大学, 医学部, 准教授 (60407963)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細道 純 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (00420258) ; 小野 卓史 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30221857) ; 吉田 謙一 東京医科大学, 医学部, 兼任教授 (40166947) ; 下澤 達雄 国際医療福祉大学, 医学部, 主任教授 (90231365)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 間歇的低酸素 / 睡眠時無呼吸症候群 / 高脂肪食 / 心機能 / 血流測定 / ラットモデル

Outline of Annual Research Achievements

高脂肪食負荷を行ったSDラットを間歇的低酸素暴露すると4日目をピークに心臓過収縮が起こることが分かった。この現象は徐々に正常に戻り、左室駆出率で評価すると2週間目には正常値に戻る。4日目のラットの心筋をウエスタンブロッドにてタンパク解析するとヘモグロビンオキシゲナーゼが上昇していた。これはヘモグロビンをビリルビンに分解するタンパクであるが、そのさいに一酸化炭素を放出し、それが血管を拡張するため左室駆出率が正常値に戻る一つの適応現象であると考える。そこで駆出率を上昇している原因が血流によるものと考え、ヘモグロビンオキシゲナーゼインヒビターを用いて血管の拡張を阻害すると過収縮は継続された。通常の餌の群、通常の餌で間歇的酸素曝露群、高脂肪食群、高脂肪食曝露で間歇的低酸素曝露群、ヘモグロビンオキシゲナーゼ投与で間歇的低酸素曝露群、高脂肪食で間歇的低酸素曝露でヘモグロビンオキシゲナーゼ投与群の6群を評価した。現在は、血流計（MCFAN）を用いて血流の違いを比較測定している段階となっている。仮説では2週間目では血管が開くために駆出率が見かけ上、正常値まで戻るが血流自体は変わらない。つまり、高脂肪食付加では血流は滞るが、適応現象として見かけ上の左室駆出率の正常化である。現在は実験の最終段階となっている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

血流計を測定するキットのカートリッジが不測の事態で供給が遅れたが結果的には入手できた。予定は若干遅れているが、このまま、実験が遂行できれば順調に結果がでる。結果に対してはいくつかの考察が予期されているが現在の段階では予測が大きく異なるような結果は出ていない。

Strategy for Future Research Activity

今までの結果をまとめるとともに、高脂肪食付加ラットに間歇的低酸素曝露したものと、さらにそれにヘモグロビンオキシゲナーゼを曝露したものの血流を比較し、これまでの実験結果をまとめ報告する。

Causes of Carryover

実験の遂行が情勢のため潤滑に行えなかったため。

Research Products

• [Journal Article] Intermittent hypoxia induces turbinate mucosal hypertrophy via upregulating the gene expression related to inflammation and EMT in rats (2020)
  • Author(s): Kuma Yo-ichiro、Hosomichi Jun、Maeda Hideyuki、Oishi Shuji、Usumi-Fujita Risa、Shimizu Yasuhiro、Kaneko Sawa、Suzuki Jun-ichi、Yoshida Ken-ichi、Ono Takashi
  • Journal Title: Sleep and Breathing Volume: online Pages: 1-8
  • DOI: 10.1007/s11325-020-02162-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Intermittent hypoxia retards mandibular growthand alters RANKL expression in adolescent and juvenile rats (2020)
  • Author(s): Haixin Hong, Jun Hosomichi, Hideyuki Maeda, Kochakorn Lekvijittada, Shuji Oishi, Yuji Ishida, Risa Usumi-Fujita1, Sawa Kaneko1, Jun-ichi Suzuki, Ken-ichi Yoshida, Takashi Ono
  • Journal Title: European Journal of Orthodontics Volume: 43 Pages: 94-103
  • DOI: 10.1093/ejo/cjaa020
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高脂肪食負荷した間歇的低酸素ラットモデルにおける心機能及び血流変化の検討 (2020)
  • Author(s): 前田秀将 蓮見昭洋 吉田謙一
  • Organizer: 第104次日本法医学会学術全国集会
• [Presentation] Effects of intermittent hypoxia on learning and memory functions in infant rats. (2020)
  • Author(s): Kitanon Angkanawaraphan, Jun Hosomichi, Hideyuki Maeda, Chidsanu Changsiripun, Hong Haixin, Takashi Ono.
  • Organizer: The 9th International Orthodontic Congress.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Intermittent Hypoxia Inhibits Mandibular Cartilage Growth by Reducing TGF-β and SOX9 Expression Levels in Infant Rats. (2020)
  • Author(s): Kochakorn Lekvijittada, Jun Hosomichi, Hideyuki Maeda, Haixin Hong, Chidsanu Changsiripun, Yo-ichiro Kuma, Shuji Oishi, Jun-ichi Suzuki, Ken-ichi Yoshida, Takashi Ono.
  • Organizer: The 9th International Orthodontic Congress.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Intermittent hypoxia reduces RANKL expression in impaired mandibular growth through the β2-adrenergic receptor in adolescent rats. (2020)
  • Author(s): Haixin Hong, Jun Hosomichi, Hideyuki Maeda, Shuji Oishi, Yuji Ishida, Risa Usumi-Fujita, Sawa Kaneko, Ken-ichi Yoshida, Takashi Ono.
  • Organizer: The 9th International Orthodontic Congress.
  • Int'l Joint Research