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

2022 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 筑波大学, 附属病院, 病院講師 (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 / 心臓手術 / 人工心肺 / 心収縮力

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。
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。
虚血前灌流、無灌流虚血、再灌流による虚血再灌流障害もモデルをを用いて、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。
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行った。灌流液にラクトフェリンを直接混合投与した場合には心筋保護効果が認められなかったが、経腸管的に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が確認できた。現在、経腸的ラクトフェリンの保護効果に関して、シグナル経路の解析をウエスタンブロット法を用いて行っている段階で、PI3K/Akt経路を中心にその他の心筋保護経路についても検討を行っている。
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の機序が解明されれば、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

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2021年度は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し、新規ランゲンドルフ装置の購入を行い研究再開をしたため、後れを生じた。2022年度は順調にデータ収集を進めることができ、生理学的データが収集は終了し、機序の検討を開始している。後れを取り戻している状況である。

Strategy for Future Research Activity

シグナル経路の測定を継続し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。シグナル経路の同定に時間を要す場合にはRNA解析も検討する。