Elucidation of pathophysiological role of endothelial microparticles for endothelial injury in ventilatior-induced lung injury

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17882
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: TAKEI YUSUKE 東北大学, 大学病院, 助教 (80822890)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 人工呼吸関連肺傷害 / 細胞外小胞 / マイクロパーティクル / 内皮傷害 / セボフルラン

Outline of Final Research Achievements

In the ventilation-induced lung injury (VILI) model rat, the numbers of PECAM+EMPs, VE-cadherin+EMPs, ICAM-1+EMPs, and VCAM-1+EMPs were increased, reflecting pulmonary vascular endothelial injury. The number of EMPs showed a strong correlation with lung wet to dry ratio, an index of increased endothelial permeability, suggesting that EMPs may be a marker of vascular endothelial injury in VILI. In addition, inhalation of sevoflurane at 1 MAC for 20 minutes followed by high tidal ventilation decreased the number of ICAM-1+EMPs and VCAM-1+EMP, suggesting that pre-conditioning effect of sevoflurane may reduce inflammatory induced endothelial injury in VILI.

Free Research Field

麻酔科学、集中治療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高容量換気による人工呼吸関連肺傷害(VILI)モデルラットを用いて、EMPs数がVILIの血管内皮マーカー、特に肺血管透過性亢進の指標となることを示した。また、VILIへの対策は換気量を制限し肺胞の過伸展を防ぐ肺保護戦略しかないのが現状であるが、病的肺では正常な肺容量が減少しており、肺保護戦略だけではVILIの進展を防ぐことはできない。VILIの進展には肺胞過伸展につづく炎症が関与しており、肺胞における炎症抑制はVILI抑制への重要な戦略である。本解題では、吸入麻酔薬であryセボフルランがVILIの内皮傷害を軽減させることが示唆され、あらたなVILI対策への足がかりになる可能性を秘めている。