抗酸化作用に注目した人工呼吸器関連肺傷害予防法の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462369
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 平手 博之 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20363939)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有馬 一 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (20254295) ; 祖父江 和哉 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90264738)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 人工呼吸器関連肺傷害 / 肺保護

Outline of Annual Research Achievements

人工呼吸関連肺傷害の予防を研究するにあたり、まず適度な人工呼吸器関連肺傷害モデルの作成が必要である。そこで、マウスに吸入麻酔薬を投与して気管切開を行い、人工呼吸器（MidiVent、Hugo Sachs Ektronik社）を用いて換気回数、換気量、換気時間、PEEP値をいろいろ組み合わせた人工呼吸器条件で陽圧呼吸による換気を行った。血液ガス分析で炭酸ガス分圧が正常範囲内におさまる条件を検討し、各々の条件でBALFのタンパク濃度やBALF中の炎症性サイトカイン、ケモカインの測定をおこない、今後の実験でマウスに施す人工呼吸条件を検討した。１回換気量を肺保護換気、標準的換気、高容量換気をして7.5ml/kgBW、10ml/kgBW、15ml/kgBWの設定とし、人工呼吸を試み、適切な炭酸ガス分圧を維持できる換気回数、PEEP値および人工呼吸後のBAL中のタンパク濃度を検討し、肺傷害モデルの確立を試みた。それぞれの換気量で換気回数（回／分）それぞれ160、135、80、PEEP値(cmH2O)で各2、2、0.5で４時間の換気時間であれば、21%酸素濃度人工呼吸換気下でマウスが死亡することなく管理でき、かつ換気容量を増加させるにつれ、BAL中のタンパク濃度が上昇することが確認できた。BAL中の炎症性サイトカイン、ケモカインもほぼ換気容量依存的に増加しており、上記設定条件のいずれかを選択し、いろいろな程度の人工呼吸器関連肺傷害を発症させる条件、手技を確立した。
次いで通常のマウスに、通常の経管栄養を一定期間投与して、各種条件で人工呼吸を行い、現在基礎的データを収集中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当施設外で人工呼吸器関連肺傷害の手技を習得し、今回、当施設で同様のモデルで研究を開始したが、学んだときとは異なる条件がいくつかあり、そのため機器の特性やマウスの侵襲に対する反応に違いがあったと考えられる。適切な条件を定める為に検討し、結論を出すのに想定以上に時間を要し、モデル条件の確定が遅れたことが理由と考えられる。

Strategy for Future Research Activity

マウスに一定期間通常の経管栄養を投与（コントロール）し、または抗炎症作用・抗酸化作用を持つ物質を含む経管栄養を一定期間投与し（介入）て、先に定めた条件の人工呼吸を施行し、検体サンプルを採取する。抗炎症作用・抗酸化作用を持つ物質を含む経管栄養は手に入るものであり、現在２種類予定している。血液がス分析、BALのタンパク濃度測定を先行して行い、肺傷害の有無を予測する。コントロールの条件で肺傷害が大きく、介入のほうで肺傷害が軽減しそうな条件を確立したのち、その条件のサンプルでさらに組織学的検査、BALおよび肺組織の炎症性サイトカイン分析などを行っていく。

Causes of Carryover

実験初年度はマウスへの人工呼吸施行が主な実験内容であった。使用額内訳では比較的高額な各種検討項目の測定にかかる費用が少なかったことで次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験動物の購入費用の他、検体サンプルを一定量収集した後、タンパク測定、炎症性サイドカインの検討を行う予定であり、測定試薬やキットの購入で使用していく予定です。