2015 Fiscal Year Research-status Report
PI3K/Akt経路からみた高用量インスリンの心筋に対する陽性変力作用の検討
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26462352
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
中楯 陽介 山梨大学, 総合研究部, 助教 (50597002)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | インスリン / 陽性変力作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過去の研究では、インスリンの陽性変力作用の有無に関して未だ一致した結果が得られていない。本研究では、インスリンの心機能に及ぼす影響の用量と投与時間による変化について、PI3K/Akt経路の面から検討することを目的とした。
昨年度は単濃度のインスリンの陽性変力作用とPI3K/Akt経路の関与について研究したが、本年度は正常心筋のおけるインスリンの陽性変力作用を用量と投与時間の面から検討した。心臓灌流用システムを用いて、ラットから摘出した心臓に大動脈・肺静脈・肺動脈カニュレーションを行いLangendorff法にて灌流を開始する。肺静脈から左心室内にバルーンカテーテルを挿入して左心室圧（LVP）を測定した。LVPから左室圧dP/dt maxを求めて、心収縮能の指標とした。肺動脈から流出する冠灌流液を経時的に採取して冠流量とした。上記のラット摘出心臓モデルにおいて、正常ラットの心筋におけるインスリンの心機能に及ぼす影響を0.5、5.0、50 Unit/Lの３濃度を用いて、20分間投与時の用量依存性の影響と継時的な変化について検討した。
実験の結果、インスリンを投与すると用量依存性に心機能は有意に上昇した。この陽性変力作用は低用量インスリンでは持続したが、高用量インスリンでは短時間で低下することが示された。本結果より、心臓外科手術や心不全患者の麻酔においてインスリンを使用する新たな根拠と高用量投与時の問題点が判明した。ただし、この高用量インスリンで認められたタキフィラキシーにPI3K/Akt経路が関わっているかについては未解明であるため今後検討が必要である。
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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
本研究の目的の一つである、インスリンの正常心筋に対する陽性変力作用の用量依存性変化について示すことができた。また、高用量ではタキフィラキシーを示すことも解明でき、2年目の研究としてはおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、心筋内pAkt量を測定したり、PI3K/Akt経路の阻害薬であるWortmanninを用いることで、インスリンの心筋に対する陽性変力作用におけるPI3K/Akt経路の役割を解明する予定である。
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| Causes of Carryover |
ラットから心臓を摘出して、大動脈・肺動脈にカニュレーションを行いLangendorff法による摘出心臓標本を用いて研究を行ったが、本年度は濃度変化による影響を検討するために多くの実験が必要になり予想以上の期間が必要になった。このため測定用キットや測定用薬剤などの物品購入が遅れ繰越金が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は、ELISAキット（96 well/プレート）を追加購入する予定である。過去の摘出心臓標本を用いた研究の経験から、その他の消耗品として、実験動物、灌流用薬剤、測定用薬剤、記録用紙、ピペットチップを該当分購入する。また、実験結果の解析ソフト購入、学会発表費用、論文作成の英語校正費用などに使用する予定である。
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