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

2021 Fiscal Year Annual Research 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 / ヘムオキシゲナーゼ１

Outline of Annual Research Achievements

睡眠時無呼吸症候群（SAS）に伴う高血圧、心臓リモデリング、およびその他の合併症は、誘発される断続的な低酸素（IH）によるとされている。SAS患者においては肥満、高脂血症、糖尿病等の合併時、心血管系疾患のリスクが増すと考えられている。しかし、SASと脂質代謝異常の関連性には議論がある。
高脂肪食によって引き起こされる肥満は、心血管に脂肪を蓄積し、代謝を変化させ、心臓機能に影響を与える。IHは血中濃度の増加を引き起こし、脂質異常症は血液の粘度を上昇させることが知られており、どちらも血栓形成の危険因子である。IH曝露と高脂肪食がラットへの心機能及び血流変化について検討した。
5週齢のSDラットを2群に分け、それぞれに、標準食（SD）と高脂肪食（HFD）の食餌を与え、2週後にIH曝露ありなしの群に分け、計4群を作成した。標準食のみのものをSD群、高脂肪食付加のものをHFD群、通常食でIH曝露されたものをIH群、高脂肪食を与えIH曝露したものをHFD+IH群とした。さらに血管拡張作用のあるHemoxigenase-1（HO-1）のinhibitorであるZnPPIXをSD群とHFD+IH群に投与した2群を追加作成した。ラットは20回/ｈで4％から21％の酸素濃度に１日8時間曝露させた。各群の心エコー評価および臓器重量変化、血液生化学検査、血流状態を評価した。
心エコーで4日目をピークに左室駆出率の過度の上昇がHFD+IH群およびHFD+IH＋ZnPPIX群で観察された。2週目ではHFD+IH群では正常化した。血流においてはIH曝露2週目においてHFD+IH群およびHFD+IH＋ZnPPIX群において血流速度の停滞がみられた。この結果より心過収縮の原因は血流停滞によるものが原因でHO-1の放出により、血管が拡張し、順応していると考察された。