2014 Fiscal Year Research-status Report
吸入麻酔薬の心筋保護効果に基づいた新規心筋保護法の開発
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26462336
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
小嶋 亜希子 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (50447877)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北川 裕利 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (50252391)
松浦 博 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60238962)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 心保護効果 / 吸入麻酔薬 / Ca2+輸送タンパク質 / 細胞内Ca2+過負荷 / 虚血再灌流傷害 / RyR2 / SOCE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、虚血再灌流傷害モデルであるオキシゲンパラドックスやCa2+パラドックスの細胞レベルの発生に、心臓リアノジン受容体（RyR2）、store-operated Ca2+ entry （SOCE）チャネルなどの種々のCa2+輸送タンパク質が密接に関与しており、また吸入麻酔薬セボフルランはこれらのCa2+輸送タンパク質に作用して細胞保護作用をもたらすことを明らかにしてきた。本課題では、これらのCa2+輸送タンパク質がどのように心臓虚血再灌流傷害の発生に関わっているかについて、臓器（心臓）レベルで検討を行い、吸入麻酔薬の虚血心筋に対する保護作用の統合的理解を確立するとともに、臨床に適応できる心筋保護法を構築することを目的として、研究を行っている。
平成26年度は正常心における虚血再灌流傷害へのSOCEチャネルやRyR2の関与を検討するための実験を行った。ランゲンドルフ灌流装置下に圧測定用バルーンを挿入した正常マウス摘出心臓に30分の全虚血、60分の再灌流を施し、処置中の心機能（左室developed pressure（LVDP）および左室拡張末期圧（LVEDP））を測定した。この虚血再灌流処置により、再灌流後のLVDPの低下やLVEDPの上昇といった心機能の低下が発生する。ここで、再灌流直後の5分間にSOCEチャネル阻害薬のLa3+（10 μM）、2-APB（5 μM）を投与することで、LVDPの改善、LVEDPの低下が認められたことから、虚血再灌流傷害へのSOCEチャネルの関与が明らかとなった。
また、RyR2阻害薬のフレカイニド（1 μM）を虚血前5分間と再灌流後20分間に投与することでも、LVDPの改善とLVEDPの有意な低下が認められた。これより、RyR2の虚血再灌流傷害への関与が明らかとなった。
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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
正常マウス摘出心臓における虚血再灌流傷害へのSOCEチャネルやRyR2の関与を、その阻害薬を用いて明らかにすることができた。虚血再灌流後の心機能の改善を目的とした、これらの阻害薬の最も有効な投与法を確立するためには、ほかの投与タイミングを試みるなどのさらなる検討が必要である。
また、今後の研究課題である、病態心モデルマウス（肥大心、不全心）の作製（transverse aortic constriction手術）にも着手したが、これらの経過も順調に進み、心肥大マウスの作製が問題なく行えるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は主に、病態心（肥大心、不全心、糖尿病心）における、RyR2やSOCEチャネルの虚血再灌流傷害への関与について、ランゲンドルフ灌流法を用いてそれぞれの阻害薬の有効性の解析から評価していく予定である。また、これらの病態心において、単離心室筋細胞における細胞傷害モデル（オキシゲンパラドックス、Ca2+パラドックス）でのRyR2、SOCEチャネルの関与をCa2+イメージング法、パッチクランプ法を用いて検討する予定をしている。
これらの実験データを統合して、正常心、病態心の虚血再灌流傷害における有効な心筋保護法の開発を目指していきたい。
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| Causes of Carryover |
請求費用の多くは、一般試薬、抗体などの購入にあてていたが、パイロットスタディはこれまでに購入もしくは保存していた試薬を用いて実験を行えたため、想定していた金額よりも少なくなった。
また、病態心作製にあてたマウス費用を計上していたが、手技が安定するまでは、他の実験のために購入していたが使用されなかったマウスを用いたため、予定額に至らなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度以降は、肥大心、不全心の病態心マウスの実験において、作製時の週齢や術後週数ごとにデータをとる予定をしているため、病態心マウスの作製に用いるマウスの匹数が増加することが考えられる。そのため、今後のマウスおよびそれを用いた実験試薬の購入に費用をあてる予定である。
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