高濃度酸素吸入が幹細胞の動員と臓器虚血再灌流障害に与える影響

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462339
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 稲冨 千亜紀 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (20508444)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 李 桃生 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50379997)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 循環・高血圧 / 虚血再灌流障害 / 高濃度酸素 / 幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

虚血プレコンディショニングによる心臓虚血再灌流障害の保護効果の機序として、末梢血中の骨髄由来幹細胞の動員と虚血再灌流組織局所への集積の増大の関与が明らかとなっている。麻酔導入時には一過性に高濃度の酸素投与を行う状況が生じるが、高濃度酸素曝露による骨髄由来幹細胞の動員や虚血再灌流障害に与える影響はまだ明らかにされていない。本研究では短時間高濃度酸素曝露による末梢血中の心筋保護液性因子および骨髄由来幹細胞の経時的な変化を調べ、臓器虚血再灌流障害に及ぼす影響とその分子・細胞機序を明らかにすることを目的としている。
平成26年度はまず高濃度酸素曝露後の末梢血中の骨髄由来幹細胞の経時的な変化を調べた。健常C57BL/6マウスを100％の高濃度酸素に5分・20分曝露し1・3・6・24時間後の末梢血中の骨髄由来幹細胞数（CD34、c-kit陽性幹細胞数）をflow cytometry解析により定量した。5分・20分曝露後3時間群・6時間群でcontrol群と比較しそれぞれ骨髄由来細胞数の増加が認められた。以上の条件でマウスの末梢血中から血清を採取・凍結保存しており、血清中の臓器保護関連液性因子（VEGF、SDF-1等）の経時的な変化を調べる準備を進めている。次に最も臓器保護関連液性因子及び幹細胞の変化が認められた条件（曝露時間）でマウスを高濃度酸素に曝露させ、気管挿管下に人工呼吸管理し、左開胸後に冠動脈左前下行枝を結紮し30分後に再灌流させ心臓虚血再灌流障害モデルを作製する。対照群は高濃度酸素曝露させないマウスを用いて同様に心臓虚血再灌流障害モデルを作製する。これらマウスを用いて高濃度酸素曝露の心筋虚血再灌流障害に対する保護作用を心筋細胞のアポトーシス（TUNEL法）と心筋内線維化組織面積（Azam染色による測定）の解析による群間比較検討で評価する予定で、現在対照群のモデルを作製中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

高濃度酸素曝露後の末梢血中の骨髄由来幹細胞の経時的な変化を調べるflow cytometry解析にやや時間を要したため、平成26年度の実験予定としていた高濃度酸素曝露後の血清中の臓器保護関連液性因子の経時的な変化を調べる実験を終了させることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

平成26年度の実験予定としていた高濃度酸素曝露後の血清中の臓器保護関連液性因子の経時的な変化を調べる実験は、血清標本はすでに採取済みであり、今後順調に実験が進むと思われる。また、マウスの心臓虚血再灌流障害モデルも現在作製中であり、この２つの実験を同時進行していくことで実験がスピードアップすると考えられる。

Causes of Carryover

実験がやや遅れていたため、平成26年度の実験予定としていた高濃度酸素曝露後の血清中の臓器保護関連液性因子の経時的な変化を調べる実験で使用する試薬の一部を購入していなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

血清中の臓器保護関連液性因子を調べる実験で使用する必要な試薬を購入し、また実験に必要なC57BL/6マウスと心臓虚血再灌流モデル作成に必要な物品、採取した心臓組織の凍結切片作成や組織の染色に必要な物品・試薬・抗体を購入する予定である。