Molecular mechanisms of hypoxic response-dependent tryptophan metabolism in the treatment of SIMD (sepsis-induced myocardial dysfunction)

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09229
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Gunma Institute of Public Health and Environmental Sciences
• Principal Investigator: Minamishima Shizuka 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (20622088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 南嶋 洋司 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20593966)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: キヌレン酸 / キヌレニン経路 / HIF-PH阻害薬 / PHD阻害剤 / HIF / 低酸素

Outline of Final Research Achievements

Septic shock is a severe condition that is closely associated with poor prognosis in septic patients.
In this study, we show that activation of hypoxic response in vivo can reduce sepsis-induced myocardial dysfunction (SIMD) and improve survival in septic shock via increased production of kynurenine, an intermediate metabolite in the metabolic pathway of tryptophan, an essential amino acid.

Free Research Field

代謝生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

敗血症性ショックは、急性循環不全による多臓器障害から死に至らしめる敗血症の重篤な病態のひとつであり、敗血症患者の不良な予後と密接に関連のある病態である。その原因として、敗血症性ショックには血管内容量減少によるものと敗血症性心筋障害 (SIMD; sepsis-induced myocardial dysfunction)によるものとが混在していることが挙げられる。
本研究において我々は、生体の低酸素応答の活性化が必須アミノ酸であるトリプトファンの代謝経路の中間代謝産物キヌレニンの産生上昇を介して敗血症性心筋障害を軽減し、敗血症性ショックの生存率を改善できることを明らかにした。