2023 Fiscal Year Final Research Report
The involvement of circadian rhythm in liver ischemia-reperfusion injury
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21K08655
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
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| Research Institution | The Tazuke Kofukai |
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Principal Investigator |
Terajima Hiroaki 公益財団法人田附興風会, 医学研究所 腫瘍研究部, 研究主幹 (40314215)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮内 智之 公益財団法人田附興風会, 医学研究所 腫瘍研究部, 研究員 (10852303)
内田 洋一朗 京都大学, 医学研究科, 講師 (30597745)
渡邊 武 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 研究員 (40028684)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 肝虚血再灌流障害 / 概日リズム / 絶食 / 体内時計 / 肝臓外科 / 肝移植 / メタボローム解析 / 5-アミノレブリン酸 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We confirmed that preoperative 12-hour fasting at night strongly attenuated liver ischemia-reperfusion injury (IRI). On the other hand, “circadian rhythm” exists in living organisms and the amounts of metabolites fluctuates between daytime and nighttime. In the present study, we tested whether the timing of fasting or ischemia affected liver IRI.
Liver enzymes, histological findings, and PCR analysis were compared in four groups of mice; daytime IR without or with fasting at night, nighttime IR without or with fasting in the daytime. Twelve-hour fasting suppressed liver IRI, compared to the free-feeding group both during the day and at night, but the inhibitory effects of fasting on liver IRI were more significant in fasting at night. With the aim of reproducing the effects of 12-hour nocturnal fasting, a metabolomic analysis of liver tissues was performed. As a candidate substance, 5-Aminolevulinic Acid (ALA) was identified and the effect has been examined.
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| Free Research Field |
肝臓外科
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
マウスの肝温虚血再灌流障害モデルを用いた実験系で、12時間絶食の介入が強力な肝虚血再灌流障害の抑制効果を発揮することを解明した。しかしながら、ヒトへの応用を考えると、肝硬変を背景にもつ患者が多い肝臓外科手術において、絶食を臨床適応することは難しい。今回、概日リズムが肝虚血再灌流障害に及ぼす影響を検証したが、一定の見解は得られなかった。しかし、抑制効果が著明であった夜間12時間絶食後の肝臓の代謝産物を検討することで、絶食状態に近い効果を発揮する物質を見出した。負担の少ない介入で、術後肝機能障害を予防することができれば、根治性の高い手術を、より回復しやすい状態で行うことが可能になる。
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