2014 Fiscal Year Research-status Report
出血性ショックモデルラットを用いた魚油脂肪乳剤投与の抗炎症作用の解析
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25504004
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
小林 哲幸 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (50178323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相星 淳一 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (50256913)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 救急救命医療 / 脂質栄養 / 出血性ショック / 脂質メディエーター / 質量分析 / オメガ３脂肪酸 / 脂肪乳剤 / 魚油 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
必須脂肪酸の一種であるオメガ３系列脂肪酸は魚油に豊富に含まれ、種々の炎症病態において抗炎症作用を示すことが既に明らかにされている。一方、救急救命医療において、出血性ショックなどの重症病態におけるオメガ３系列脂肪酸の臨床栄養学的研究は皆無である。本研究では、出血性ショックモデルラットを用いて、オメガ３系列脂肪酸を強化した魚油脂肪乳剤を臨床に近い条件下で投与し、その抗炎症効果をin vivoで多面的に解析し評価することを目的とし、今年度は以下の実績が得られた。
(1) 出血性ショックモデルラットへの魚油脂肪乳剤投与実験条件の検討と抗炎症作用の評価：昨年度の実験において、出血性ショック前に一定量の魚油脂肪乳剤を静脈内投与した場合、明らかな抗ショック作用を観察した。今年度は定圧性（一定の血圧目標を設定）および定量性（一定の脱血量を設定）の二種類の出血性ショックモデルを用いて、さらに詳細な解析を行った。その結果、定圧性の出血性ショック条件では、魚油脂肪乳剤投与により肺障害と腸管障害が有意に抑制された。また、魚油脂肪乳剤投与群ではショック後の血中乳酸値が低下しづらく、一定低血圧を維持するためには脱血率を高く保つ必要があることが分かった。この結果から、同じ低血圧下にあっても魚油脂肪乳剤投与群では心拍出量や組織酸素代謝が高く維持され、このことが出血性ショック軽減化機構の一つであると考えられた。今後、循環病態への効果等を詳細に解析する必要がある。一方、定量性のショック条件については、現在、条件検討中である。
(2) 各種炎症性メディエーター、炎症関連分子の多面的測定：前項(1)の定圧性ショック条件において、血液、リンパ液、肺、腸管中の炎症性脂質メディエーターを質量分析装置で定量解析した。その結果、魚油脂肪乳剤投与群では、魚油由来のEPAやDHAがショック依存的に腸管や血液で増加していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題開始2年目にあたる本年度の目標として、具体的には以下の実験項目を予定していた：１）出血性ショックモデルラットへの魚油脂肪乳剤投与と抗炎症作用の一般的評価、２）各種炎症性メディエーター、炎症関連分子の多面的測定。このうち項目１）については、ほぼ予定通りに魚油脂肪乳剤投与実験の条件が設定されて実験を行った。その結果、定圧性ショック条件下で興味深いことに、循環系への良い効果が短期間の魚油脂肪乳剤投与によってもたらされる可能性が示唆された。その後、ラットの数を増やして複数回実験を繰り返した結果、再現性があって有意な効果であることが明らかになった。これは初期の実験で当初想定していなかったことであったが、新しい知見でありその機構についても今後解析することとした。また一方で、循環系動態への効果が少ない定量性ショック条件を新たに導入して、魚油脂肪乳剤投与の抗炎症作用、抗ショック作用について解析することとした。以上、当初計画とは異なる実験条件の検討も必要になったが、魚油脂肪乳剤投与の抗炎症効果をin vivoで多面的に解析し評価することを目的とした本課題の達成度としては、新たな知見も得られており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) 出血性ショックモデルラットへの魚油脂肪乳剤投与実験条件の検討と抗炎症作用の評価について：定圧性ショックでの血液循環動態や組織酸素代謝に関わる評価指標として、心拍出量、静脈血酸素飽和度、動脈血中乳酸、動脈血pH、心拍・血圧変動、脱血量を定量的に解析する。また、魚油脂肪乳剤を前投与したラットに一定量の脱血処理を行う定量的ショック条件下で、臓器障害などを測定し抗炎症作用を評価する。また、生体顕微鏡を用いて急性炎症における白血球動態の評価も行う。さらに、in vivo imaging system (IVIS)装置を用いて、生きたラットで血管透過性や活性酸素産生、エラスターゼ産生などを測定し、急性炎症症状を多面的に評価する予定である。
(2) 各種炎症性メディエーター、炎症関連分子の多面的測定について：今後は、さらに質量分析を用いた脂質メタボローム解析により網羅的に解析し、新規抗炎症性メディエーターも含めて解析する予定である。以上の炎症関連分子の定量結果を総合的に考察し、オメガ３系列脂肪酸による抗炎症作用機構について明らかにしたい。
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| Causes of Carryover |
定圧性ショック条件において当初想定していなかった興味深い結果が出たため、その動物実験を数多く繰り返した。そのため、比較的高額な試薬類を必要とする質量分析実験が当初計画よりも少なくなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度以降に計画している動物実験、生体顕微鏡観察、および質量分析などの実験に用いる試薬や溶媒を購入する費用に充当し、研究をさらに深めて推進する予定である。
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[Journal Article] The Adipocyte-Inducible Secreted Phospholipases PLA2G5 and PLA2G2E Play Distinct Roles in Obesity.2014
Author(s)
Hiroyasu Sato, Yoshitaka Taketomi, Ayako Ushida, Yuki Isogai, Takumi Kojima, Tetsuya Hirabayashi, Yoshimi Miki, Kei Yamamoto, Yasumasa Nishito, Tetsuyuki Kobayashi, Makoto Murakami et al.
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Journal Title
Cell Matabolism
Volume: 20
Pages: 119-132
DOI
Peer Reviewed
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