2014 Fiscal Year Research-status Report
長寿遺伝子Sirtuin 3の吸入麻酔薬による心筋保護作用における役割
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26463071
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
北畑 洋 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (60161486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堤 保夫 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (90523499)
川人 伸次 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 特任教授 (60284296)
高石 和美 徳島大学, 大学病院, 講師 (20325286)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 心筋保護 / サーチュイン / 吸入麻酔薬 / イソフルラン / プレコンディショニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Sirtuin (Sirt)はクラスIIIヒストン脱アセチル化酵素であり，遺伝子の転写制御において重要な役割をはたし，抗老化作用を有することで注目を浴びている。ヒトにおいては7種類のSirtが存在することが分かっており，その一つであるミトコンドリアに分布するSirt3が，吸入麻酔薬イソフルランによる心筋保護作用に関与するか検討した。
C57BL/6 マウスを3群に分け，Res群はSirt3の誘導薬であるresveratrol (10mg/kg)を冠動脈閉塞60分前に投与し，Iso群はイソフルラン (1.0MAC)を冠動脈閉塞前に30分間投与後，15分間wash outした。Control群は前処置なしで開胸した。全群ともに左冠動脈前下行枝を30分間閉塞し，120分間の再灌流を行なった。心筋梗塞危険領域を同定するため，再び左冠動脈前下行枝を閉塞，10% Evans blueを注入し心臓を摘出した。心臓の横断スライスを作成，1% triphenyltetrazolium chlorideで染色して，心筋梗塞範囲，梗塞危険領域および全左室の重量，各重量比を計測した。また同様の処置を行ったIso群，Control群から心室筋を分離，RNAを抽出し，リアルタイムPCR法によりSirt3のmRNAを測定した。
Control群 (42±4%, n=6)と比較し，Rev群およびIso群では心筋梗塞/梗塞危険領域比が有意に減少した (29±6%, n=6; 28±7%, n=6)。Sirt3のmRNAの発現レベルは，Control群に比べてIso群で有意に高かった (1.230±0.263 vs. 3.449±0.797)。
イソフルランを用いたpreconditioningによりSirt3発現が誘導され，その心筋保護作用にSirt3が関与することが示唆された。
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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
平成26年度の実験計画に沿って,ワイルドタイプマウスを用いてanesthetic preconditioning作用にSirtuin3が関与しているか検討した。Sirtuin3を誘導するresveratrol投与は吸入麻酔薬イソフルランと同程度の心筋保護作用を示した。またイソフルラン投与によりSirtuin3が誘導されることが明らかになった。以上より，イソフルランによる心筋保護作用にはSirtuin3が関与し ているという仮説が実証された。この結果を受けて次年度以降の実験計画を予定通り遂行できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度と同様のプロトコールにおいて，各群のカベオリン-3の活性をイムノブロッティング法にて確認する。また，Sirt3とカベオリン-3を共に蛍光抗体を反応させ，共焦点顕微鏡を使用しタンパクの局在を同定する。これらを行うことで，吸入麻酔薬の心筋保護作用における細胞膜マイクロドメインとSirt3の関係を明らかにする。
続いて同様の方法でマウスをカベオリン-3ノックアウトマウスに替えて虚血再灌流実験を行う。
また追加研究として，Sirtuin1についても，同様の実験を行ってみる。
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| Causes of Carryover |
平成26年度のワイルドタイプマウスを用いた実験において，結果が予想よりもばらつきが少なく予定のn数に達する前に終了したため，研究費に残額が生じた。この費用は平成27年度のマウスおよび薬品購入に充てる予定である。また，新たに測定を追加予定のSituin1のリアルタイムPCR測定用のキットおよび試薬の購入に充てる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験 計画は以下の通りである。 1. ワイルドタイプC57BL/6マウスを用い，平成27年度と同じプロトコールの各群のマウスから心臓を摘出し，組織固定する。2.各群の カベオリン-3の活性をイムノブロッティング法にて確認する。3. Sirtuin3とカベオリン-3を共に蛍光抗体を反応させ，共焦点顕微鏡を使用しタンパクの局在を同定する。
4. 以上より吸入麻酔薬の心筋保護作用における細胞膜マイクロドメインとSirtuin3の関係がより明らかとなる。5. さらにSirtuin1に関しても同様の実験を行い，anesthetic preconditioning作用への影響を解明する。
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[Journal Article] Impact of newly developed, next-generation artificial endocrine pancreas.2015
Author(s)
Kambe N, Kawahito S, Mita N, Takaishi K, Katayama T, Sakai Y, Soga T, Kawano H, Matsushita M, Shimada M, Kitagawa T, Kitahata H
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Journal Title
The Journal of Medical Investigation
Volume: 62
Pages: 41-44
DOI
Peer Reviewed
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