Cardioprotective effect of lactoferrin via PI3K/Akt pathway against stunned myocardium

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K08965
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 松川 隆 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (80209519)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中楯 陽介 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (50597002) ; 小口 健史 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60201399)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 心筋虚血再灌流障害 / ラクトフェリン / 心収縮力 / 心臓手術 / 人工心肺

Outline of Annual Research Achievements

心筋虚血再灌流障害にはPI3k/Akt経路が関与している。ラクトフェリンはPI3K/Akt経路を活性化するとされ、心筋虚血再灌流障害に対する保護効果が期待される。本研究の目的はラクトフェリンの心筋虚血再灌流障害に及ぼす効果と機序を解明することである。
当教室で現有する心臓灌流用システムを用いて、摘出孤立心臓を、Langendorff 法を用いて左室圧、冠灌流量、心筋酸素消費量などを測定することで心機能を評価することとした。
虚血前に20分間灌流、無灌流虚血15分、再灌流20分による虚血再灌流を行い、初年度はラクトフェリンの投与経路、投与量、投与タイミングについて対照群との心機能回復を比較することで、再灌流時に心機能をより改善するか検討することとした。
まずは、ラクトフェリンを経腸的に投与した場合と灌流液に直接混合して投与した場合で、ラクトフェリンの心筋虚血再灌流障害への効果の評価を開始して経腸管的にラクトフェリンを投与した群において虚血再灌流後の心機能の回復が促進される傾向が認められた。しかし、実験機器老朽化に起因すると思われる不具合により、安定した結果が得られず、実験の進行に支障を来たした。そのため、新規実験機器(ランゲンドルフ装置)の購入を行った。
現在新規実験機器の微調整、整備を行いながら、投与量・投与タイミングの検討を続けている。今後は、本格的に研究を再開し、本研究の目的であるラクトフェリンの心筋保護効果について機序に関しても研究を進める予定である。もし、腸管から吸収されるラクトフェリンの心筋虚血に対する保護作用が解明されれば、 心臓外科手術の術前に使用する根拠が得られ、新たな心筋保護戦略になることが期待される。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

初年度はラクトフェリンの投与経路、投与量、投与タイミングについて対照群との心機能回 復を比較検討を開始したが、以前より所有していたランゲンドルフ装置の老朽化のため、安定した結果が得られず、実験の進行に支障を来たした。そのため、令和4年度予算の前倒しを行い当科奨学寄附金と合わせ、新規ランゲンドルフ装置の購入を行い、研究を再開している。したがって、6か月程度の遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

今後はラクトフェリンの投与経路、投与量、投与タイミングの検討に加えて、シグナル経路の測定をすることで虚血再灌流障害に対するラクトフェリンの作用機序の検討を行う予定である。当初の予定より1日の使用ラット数を増やし、遅れを取り戻す予定である。