敗血症における臓器障害保護をめざした一酸化炭素供与体のより安全な投与法の確立

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25861247
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 水口 真二郎 大阪市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 病院講師 (10464629)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 一酸化炭素 / 臓器保護効果 / 敗血症 / マクロファージ / 細胞特異的 / M1/M2

Research Abstract

本研究では敗血症治療として、水溶性一酸化炭素供与体（CORM-3）を用いた敗血症モデルにおける臓器保護効果その機序を解明する。
【平成25年度】
一酸化炭素(CO)供与体投与が敗血症病態にどのように影響するかを評価するため、マウスを用いて(feces-induced peritonitis; FIP)腹膜炎敗血症モデルを作製し、これらの軽微な腹膜炎モデルにCOを経静脈的、腹膜的、経気道的に投与し、至適投与方法、濃度投与方法の違いによる作用機序差異を検討した。結果、COの経静脈、腹膜的投与では敗血症モデルにおける肺急性障害はほぼ同等に制御するが、生存率の延長には寄与しなかった。経気道的投与では炎症制御効果は乏しかった。経気道投与そのものにより炎症が惹起された可能性が示唆される。これらより経静脈、腹膜投与の有効性が期待される。
【平成26年度】
異なる投与方法により最初にCO暴露される細胞が異なる。すなわち経静脈的であれば血管内皮細胞、好中球、マクロファージ、経腹膜的であれば腹膜細胞、マクロファージ、経気道であれば気道上皮細胞、マクロファージであると考えられる。平成25年度のin vivo結果に基づき血管内、腹腔内いずれにも存在するマクロファージ（NR-8383ラット肺由来）を用いて細胞特異的影響を検討中である。マクロファージには感染時に誘導されるM1型、創傷治癒、がん転移に関与するM2型が知られる。同細胞株は培養中にM2型（mannose receptor発現）に誘導されるが、CO暴露3-6時間後ではM1型（iNOS発現）に誘導され、24時間後にはM2型への誘導が抑制された。今後LPS/IFNγ刺激によるM1誘導、IL4/13刺激によるM2誘導を行い、CO暴露によるM1/M2バランスの変化を確認する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当実験ではin vivoおよびin vitroともに当グループの大学院生と手技を確認、指導しながら施行している。共に臨床に従事する外科医であり、その日程調整のため軽度だが進行が遅れていますが、大学院生、新しい実験助手の手技改善に伴い進捗速度は改善されると考えます。

Strategy for Future Research Activity

概ね計画通りの進行が可能の考えます。
主にin vitroでマクロファージ細胞株、腹膜由来細胞株を用いてCOの影響をWBで確認予定です。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

実験計画の進行がやや遅れていることもあり、物品購入が計画よりも少なく済んでいる。また他研究者（当科教室）よりマウスを寄贈され、予備実験を行えたため、in vivo実験の費用も当初計画よりも少なくなっている。
今後は大学院生の実験手技向上により、in vivo およびin vitroも部品購入費も予定通り進行すると考え、次年度は使用額が増加する見込みである。