2015 Fiscal Year Annual Research Report
有機ルミネッセンスを用いた in vivo の体内臓器酸素化評価方法の開発
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26670425
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
南学 正臣 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90311620)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 腎臓学 / 低酸素 / 慢性腎臓病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腎臓の低酸素は、慢性腎臓病の進行において中心的な役割を果たしている。しかしながら、低酸素の病態生理学的重要性にも関わらず、生体での体内臓器の酸素化の評価方法は確立していない。低酸素に対する直接の評価系がなかったことは、生体における低酸素の病院論的研究と、低酸素をターゲットとした新規治療法の開発に大きな妨げとなっている。本研究では、研究協力者の飛田成史教授（群馬大学大学院工学研究科応用化学）の開発したイリジウム錯体修飾物を有機ルミネッセンスプローブとして利用し、腎臓の酸素化の評価方法を確立した。この有機ルミネッセンスプローブは、酸素濃度に依存して発光強度と寿命が変化する特徴があり、また脂溶性が高く投与後速やかに尿細管細胞に取り込まれ、これを用いて腎臓の皮質尿細管細胞内酸素分圧のリアルタイムのイメージングが可能となった。
並行して、酸素分圧を調節できる低酸素培養機で種々の酸素分圧下で培養した尿細管細胞に本有機ルミネッセンスプローブを使用することで、in vivo で得られた計測値から実際の細胞内酸素分圧を推定することが可能となった。この計測値から推定された細胞内酸素分圧は、クラーク型微小電極を用いて測定された腎臓の皮質酸素分圧と一致した。
更に、実験動物を用い、腎動脈をクランプし腎臓を虚血にすること、動物の吸気の酸素分圧を変化させること、瀉血により貧血を誘導することなどにより、腎臓の酸素分圧が可逆的に低下することを見出した。更に、糖尿病性腎症などの慢性腎臓病のモデル動物でも、腎臓の低酸素化が起こることを確認した。
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[Journal Article] Quantitating intracellular oxygen tension in vivo by phosphorescence lifetime measurement.2015
Author(s)
Hirakawa Y, Yoshihara T, Kamiya M, Mimura I, Fujikura D, Masuda T, Kikuchi R, Takahashi I, Urano Y, Tobita S, Nangaku M.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 5
Pages: 17838
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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