2014 Fiscal Year Annual Research Report
心臓におけるグルコース代謝亢進は重症敗血症の心機能と生命予後を改善する
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24592730
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
國元 文生 群馬大学, 医学部附属病院, 准教授 (70125847)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯 達也 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10400756)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 敗血症 / 心不全 / エネルギー代謝 / 脂肪酸 / グルコース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重症敗血症・敗血症性ショックは、心不全を含めて重篤な多臓器不全を惹起する。全身のインスリン抵抗性を生じ、インスリン投与による血糖管理も重要な治療となっている。Fatty acid binding protein 4 (FABP4)とFABP5のダブルノックアウトマウス（DKOマウス）は、血管内皮細胞の脂肪酸輸送が障害されるマウスモデルで、インスリン非依存的に心筋のグルコース代謝が代償的に著明に亢進する（野生型の約20倍）。本研究では、インスリンの作用とは独立して、血管内皮細胞の脂肪酸輸送障害により生じた心筋へのグルコース摂取と利用能の亢進が、敗血症モデルにおいて心機能の改善・生命予後の改善に貢献するか否か、を検証した。
急性の敗血症を惹起するリポポリサッカライド（LPS, 10 mg/kg）を腹腔内に注射すると、12時間後にDKOマウスの心収縮がFS 33%（野生型43%）と有意に低下した。血圧・脈拍の低下レベルは同様であった。125I-BMIPP（脂肪酸アナログ）の心臓の取り込みが、野生型マウスのLPS群で30％低下し、DKOマウスのLPS群で50%低下した。18F-FDG（グルコースアナログ）の取り込みは、野生型で約2倍増加したが、もともと増加していたDKOマウスの取り込みは約20%低下した。心臓に貯蔵される中性脂肪やグリコーゲンは、野生型・DKOマウスともに著明に増加した。血中のサイトカインレベル（TNF-a, IL-6, MCP-1）は2群間で差異は認められなかった。以上より、野生型とDKOのいずれのマウスでも、LPS処置下では、エネルギー代謝（異化）が著明に阻害され、異化されないエネルギー基質が心筋に蓄積されるものと推察された。グルコース取り込みが亢進するDKOマウスの心臓でも、取り込まれたグルコースはエネルギー産生にほとんど利用されないことから、グルコース取り込みを亢進する治療だけでは、心機能は改善しないことが明らかとなった。
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[Journal Article] CD36 is indispensable for thermogenesis under conditions offasting and cold stress.2015
Author(s)
Putri M, Syamsunarno MR, Iso T, Yamaguchi A, Hanaoka H, Sunaga H, Koitabashi N, Matsui H, Yamazaki C, Kameo S, Tsushima Y, Yokoyama T, Koyama H, Abumrad NA, Kurabayashi M.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 457
Pages: 520-525
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Fatty acid binding protein 4 and 5 play a crucial role in thermogenesis under the conditions of fasting and cold stress.2014
Author(s)
Syamsunarno MR, Iso T, Yamaguchi A, Hanaoka H, Putri M, Obokata M, Sunaga H, Koitabashi N, Matsui H, Maeda K, Endo K, Tsushima Y, Yokoyama T, Kurabayashi M.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 9
Pages: e90825
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Early Increase in Serum Fatty Acid Binding Protein 4 Levels in Patients with Acute Myocardial Infarction: Lipolysis as a Novel Marker for Myocardial Ischemia.2014
Author(s)
Sunaga H, Ohyama Y, Obokata M, Iso T, Kawaguchi T, Koitabashi N, Funada R, Takama N, Syamsunarno MRAA, Matsui H, Yokoyama T, Kurabayashi M.
Organizer
The 87th annual meeting of American Heart Association
Place of Presentation
Chicago, USA
Year and Date
2014-11-14 – 2014-11-19
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[Presentation] Glucose Uptake in the Heart of FABP4/5 double knockout mice is Promoted by Allosteric and Post-transcriptional Regulation of Glycolytic Pathways.2014
Author(s)
Tatsuya Iso, Kazuhisa Maeda, Hirofumi Hanaoka, Kosaku Goto, Mas Rizky A.A Syamsunarno, Takako Hishiki, Yoshiko Nagahata, Hiroki Matsui, Masashi Arai, Aiko Yamaguchi, Motoaki Sano, Makoto Suematsu, Keigo Endo, Gökhan S. Hotamisligil and Masahiko Kurabayashi.
Organizer
The 18th International Vascular Biology Meeting
Place of Presentation
Miyakomesse, Kyoto
Year and Date
2014-04-14 – 2014-04-17
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