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単一心筋細胞内酸素輸送の高解像度3次元分光計測

研究課題

研究課題/領域番号 09670037
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生理学一般
研究機関山形大学

研究代表者

高橋 英嗣  山形大学, 医学部, 助教授 (30206792)

研究分担者 土居 勝彦  山形大学, 医学部, 教授 (20002222)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード単離心筋細胞 / NADH蛍光 / 低酸素 / デコンボリューション / 好気的代謝 / ミトコンドリア / 虚血性心疾患 / 画像処理 / NADH / 分光法 / ミオグロビン / 細胞内酸素分圧 / 虚血 / 心筋
研究概要

1. 平成9年度の研究において実現した、単離心筋細胞内部の酸素分布の高空間分解画像化法を応用し、同じく単離心筋細胞のNADH自家蛍光の高空間分解画像化に成功した。この結果、単一の細胞内部に形成される好気的代謝の空間分布を、個々のミトコンドリアの大きさ程度の空間分解能で画像化できた。
2. 単離心筋細胞をin vivoと同程度の酸素分圧に暴露した後、脱共役剤でミトコンドリアの酸素消費を対照値の約8倍に増加させたところ、一個の細胞の中心部にNADH蛍光の増加領域を認めた。このことは、単一心筋細胞の好気的代謝が、拡散による酸素供給に大きく依存することを意味する。また、この結果は、平成9年度の成果である、単一心筋細胞内部に代謝増加とともに酸素不足領域が形成される、という結果を全く異なった手法を用いて裏付けたものと評価できる。
3. Deconvolution法をもちいることで、測定の空間分解能のさらなる向上をはかり、特に形質膜近傍でのNADH蛍光の大きな変化が精密に測定できた。
4. 以上の結果より、単離心筋細胞の好気的代謝は、細胞内酸素拡散により制御されることが明らかとなった。このことは、虚血性心疾患の病態生理解明に重要な情報を提供するものと評価している。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] E.Takahashi: "Direct observation of radial intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rats." Am.J.Physiol.275. H225-H233 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Direct estimation of intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rat." Adv.Exp.Med.Biol.454. 409-413 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Impact of diffusional oxygen transport on oxidative metabolism in the neart." Jpn.J.Physiol.48. 243-252 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Intracellular gradients of O_2 supply to mitochondria in actively respiring single cardiomyocyte of rats." Am.J.Physiol.276. H718-H724 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.-L. Xu: "Effect of ischemic preconditioning on myocardial oxygen consumption during ischemia." J.Mol.Cell.Cardiol.30. 2165-2174 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 徐 哲龍: "虚血プレコンディショニングによる心筋酸素消費量の変動" 心筋の構造と代謝. 20. 357-362 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋英嗣: "続心筋代謝実験法(細胞内局所酸素測定法)" 六法出版社, 573 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋英嗣: "興和生命科学振興財団研究報告" (財)興和生命科学振興財団 印刷中,

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi E,Endoh H & Doi K: "Intracellular gradients of O_2 supply to mitochondria in actively respiring single cardiomyocyte of rats." Am J Physiol. 276. H718-H724 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi E & Doi K: "Impact of diffusional oxygen transport on oxidative metabolism of the heart.(Review)" Jpn J Physiol. 48. 243-252 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi E,Sato K,Endoh H,Xu ZL & Doi K: "Direct observation of radial intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rat." Am J Physiol. 275. H225-H233 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi E,Endoh H,Xu ZL & Doi K: "Direct estimation of intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rat." Adv Exp Med Biol. 454. 409-413 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xu ZL,Takahashi E,Endoh H,Ishihata A & Doi K: "Effect of ischemic preconditioning on myocardial oxygen consumption during ischemia." J Mol Cell Cardiol. 30. 2165-2174 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi E: "Measurement of intracellular oxygen in the heart.(in Japanese)" In : Methods in Myocardial Metabolism, Ed by Nagano M and Imai S,Roppo Publishing, Tokyo. 308-314 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xu ZL,Endoh H,Ishihata A,Takahashi E & Doi K: "Alteration of oxygen metabolism in preconditioned rat heart.(in Japanese)" Structure and Metabolism of the Heart. 20. 357-362 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Direct observation of radial intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rats." Am.J.Physiol.275. H225-H233 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Direct estimation of intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rat." Adv.Exp.Med.Biol.454. 409-413 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Impact of diffusional exygen transport on oxidative metabolism in the heart." Jpn.J.Physiol.48. 243-252 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Intracellular gradients of O_2 supply to mitochondria in actively respiring single cardiomyocyte of rats." Am.J.Physiol.276. H718-H724 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Z.-L.Xu: "Effect of ischemic preconditioning on myocardial oxygen consumption during ischemia." J.Mol.Cell.Cardiol.30. 2165-2174 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 徐 哲龍: "虚血プレコンディショニングによる心筋酸素消費量の変動" 心筋の構造と代謝. 20. 357-362 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋英嗣: "続心臓代謝実験法(細胞内局所酸素測定法)" 六法出版社, 573 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋英嗣: "興和生命科学振興財団研究報告" (財)興和生命科学振興財団 (印刷中),

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Oxyger transport to ischemic cardiac myocytes." Adv. Exp. Med. Biol.411. 145-148 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋英嗣: "単離心筋細胞内酸素分布画像化による細胞内酸素分圧勾配の定量" 心筋の構造と代謝. 19. 183-188 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Direct observation of radial intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rat." Am.J.Physiol.(in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Z-L.Xu: "Effect of ischemic preconditioning on myocardial oxygen consumption during is chemia." J.Mol.Cell.Cardiol.(in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Direct estination of intracellular Po_2 gradients in a single cardiomyocyte of the rat." Adv.Exp.Med.Biol.(in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋英嗣: "続心筋代謝実験法(細胞内局所酸素測定法)" 六法出版社(印刷中),

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋英嗣: "興和生命科学振興財団研究報告" 単一心筋細胞内酸素分布の高解像度分光計測法(印刷中),

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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