2022 Fiscal Year Annual Research Report

Functional assessment and cardio-protective post-conditioning strategies of the donor heart following circulatory death

Research Project

Project/Area Number	20H03763
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	松宮護郎千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20314312)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	黄野皓木千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (40375803) 松浦馨千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (50436375) 渡邉倫子千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (20766274) 乾友彦千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (70816503)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	虚血再灌流障害 / 心臓移植 / 心停止下ドナー / IL-11 / post conditioning
Outline of Annual Research Achievements	ラットを用いてDCD heartと同様な温阻血障害心(25分間）をつくり、摘出前と環流液中にIL-11を投与した群と非投与群で虚血再灌流障害の程度を比較検討した。ランゲンドルフ環流装置を用いた血行力学的分析においては、60分間の環流中すべての時点において、LV developed pressure, max dP/dT, min dP/dTといった指標はIL-11投与群で良好であり、IL-11 post conditioningによる心機能改善効果を認めた。しかし、心筋バイオマーカー（AST, LDH, CK-MB, lactate）では有意差は認めず、また組織病理学的分析においてもDHE染色によるoxidative stress, TUNEL染色による心筋細胞アポトーシスの兆候を示さなかった。電子顕微鏡分析では、非投与群において心筋ミトコンドリアの膨化、そのマトリックスのdisruptionが多く観察された。これらの傷害ミトコンドリアは、IL-11投与群において有意に減少が認められた。培養心筋を用いたImmunoblot analysisではIL-11培養液中投与によりSer727におけるSTA3のリン酸化が確認された。以上からDCD heartと同様の温阻血障害を設定した心臓において、IL-11のpost conditioningがcardioprotectiveに働くことが示され、その機序はこれまでにIL-11の効果として示されてきた、抗アポトーシス作用やoxidative stressの軽減作用以外に、近年報告されているser727でリン酸化されたSTAT3がミトコンドリア内でmitochondrial permeability transition poreの開放を制限しCa overloadを防止するといった機序により、その効果を発揮している可能性が示唆された。
Research Progress Status	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。