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微小循環機能恒常性を考慮した細胞型人工酸素運搬体の設計と開発

研究課題

研究課題/領域番号 13557132
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 麻酔・蘇生学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

末松 誠  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00206385)

研究分担者 武岡 真司  早稲田大学, 理工学部, 助教授 (20222094)
森崎 浩  慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (60182226)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2002年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワードheme oxygenase / Oxygen carrier / Hemoglobin / microcirculation / nitric oxide / bilirubin / carbon monoxide / Kupffer cells / NO / CO / 微小循環 / ヘモグロビン / バイオイメージング / ビリルビン / hme oxygenase / リポソーム / 一酸化炭素 / 酸素 / ヘムオキシゲナーゼ / シトクロームP450 / 肝臓
研究概要

肝臓・網内系は修飾ヘモグロビン(Hb)の主要な代謝コンパートメントである。ショック病態で救急救命に使用できる酸素運搬体はこれらの病態においても肝臓の恒常性を維持しつつ循環動態を改善できるスペックを持つ必要がある。本研究ではショック病態の肝臓ではヘムの分解代謝の動態が劇的に変動し、通常では考えられないような速度で肝臓に取り込まれたヘムがbilirubinに変換されることを明らかにした。これはストレス応答によりヘム分解酵素であるheme oxygenase (HO)-1が肝臓実質とKupffer cellで誘導されるためである。このような状況で肝臓に大量のHbが負荷されると肝臓の血流と胆汁を維持しているCOが捕捉、消去されてしまうため、血流低下や胆汁低下を来たすことが明らかになった。ヘモグロビン(Hb)を径250ミクロン大のliposomeに封入、表面をpolyethylene glycolで修飾して、血小板活性化能のない新規脂質で安定化させた試料を投与すると、そのような急速なヘムの分解や分解系酵素の誘導が抑制され、肝臓の血流や胆汁分泌が維持された。またビリルビンの表面修飾によりNOによるHbのメト化も部分的に抑制された。本研究ではHb-based oxygen carrierを体内投与した際に生じうる血管内皮細胞の機能変動をin vivoで評価する系としてNOのbioimaging技術を確立し、腸間膜における血管内皮細胞由来のNOのリソースについて重要な知見を得た。これまでNOのリソースは血管内皮と神経系と考えられてきたが、我々の得た知見は赤血球から供給されるリソースの存在を示唆するものであった。このような知見からHbを修飾した酸素運搬体ではこのような血流代償作用が期待できないことが示唆され、リポソーム型の場合であっても、血管内空間でリサイクルされるNOにどの程度の影響を与えるのかをさらに詳細に解析していく必要があると考えられた。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (61件)

  • [文献書誌] Kyokane, T., Norimizu, S., Taniai, H., Naito, M., Takeoka, S., Tsuchida, E., Nimura, Y., Ishimura, Y., Suematsu, M.: "Carbon monoxide from heme catabolism protects against hepatobiliary dysfunction in endotoxin-treated rat liver"Gastroenterology. 120. 1227-1240 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniai, H., Suematsu, M., Suzuki, T., Hori, R., Ishimura, Y., Nimura, Y.: "Protective roles of endothelin B receptor-mediated nitric oxide generation in hepatobiliary dysfunction in anoxia-reoxygenated perfused rat liver"Hepatology. 33. 894-901 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiba, M., Ishimura, Y., Suematsu, M.: "Carbon monoxide reception in biological systems"Porphyrins. 9. 150-157 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanimoto, A., Oshio, K., Suematsu, M., Pouliquen, D., Stark, D.: "Relaxation effects of clustered particles"J.Magnet.Reson.Imag.. 14(1). 72-77 (2001)

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  • [文献書誌] Suematsu, M., Aiso, S.: "Professor Toshio Ito : a clairvoyant in pericyte biology"Keio J.Med.. 50(2). 66-71 (2001)

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  • [文献書誌] Imai T, Morita T, Shindo T, Nagai R, Yazaki Y, Kurihara H, Suematsu M, Katayama S.: "Vascular smooth muscle cell-directed overexpression of heme oxygenase-1 elevates blood prssure through attenuation of nitric oxide-induced vasodilation in mice"Circ Res.. 89(1). 55-62 (2001)

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  • [文献書誌] Hirano, K., Kobayashi, T., Watanabe, T., Yamamoto, T., Hasegawa, G., Hatakeyama, K., Suematsu, M., Naito, M.: "Role of heme oxygenase-1 and Kupffer cells inthe production of bilirubin in the rat liver"Arch Histol Cytol.. 64(2). 169-178 (2001)

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  • [文献書誌] Morisaki, H., Katayama, T., Kotake, Y., Ito, M., Ishimura, Y., Takeda, J., Suematsu, M.: "Roles of carbon monoxide in leukocyte and platelet dynamics in rat mesentery during sevoflurane anesthesia"Anesthesiology. 95. 192-199 (2001)

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  • [文献書誌] Suzuki, T., Makino, R., Suematsu, M.: "Organic phosphates as a new class of soluble guanylate cyclase inhibitors"FEBS Lett.. 507. 49-53 (2001)

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  • [文献書誌] Uwatoku, R., Suematsu, M., Ezaki, T., Saiki, T., Suganuma, T., Naito, M., Ando, M., Matsuno, K.: "Kupffer cell-mediated recruitment of rat dendritic cells to the liver : roles of N-acetylgalactosamine-specific sugar receptors"Gastroenterology. 121. 1460-1472 (2001)

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  • [文献書誌] Hori, R., Kashiba, M., Goda, N., Kajimura, M., Yachi, A., Toma, K., Makino, N., Soejima, A., Nagasawa, T., Nakabayshi, K., Suematsu, M.: "Gene transfer of H25A mutant heme oxygenase-1 protects cells against hydroperoxide-induced cytotoxicity"J.Biol.Chem.. 277. 10712-10718 (2002)

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  • [文献書誌] Ozawa, N., Goda, N., Makino, N., Yamaguchi, T., Yoshimura, Y., Suematsu, M.: "Leydig cell-derived heme oxygenase-1 regulates apoptosis of premeiotic germ cells in response to stress"J.Clin.Invest.. 109. 457-467 (2002)

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  • [文献書誌] Kashiba, M., Goda, N., Kajimura, M., Suematsu, M.: "From O2 to H2S : a landscape view of gas biology"Keio J.Med.. 51. 1-10 (2002)

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  • [文献書誌] Kajimura, M., Goda, N., Suematsu, M.: "Organ design for generation and reception of CO : Lessons from the liver"Antioxid Redox Signal. 4. 633-637 (2002)

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  • [文献書誌] Suematsu, M.: "COHb : A stress-induced marker reflecting surgical insults?"J Gastroenterol Hepatol (Editorial). 17. 519-520 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamiya, R., Murakami, M., Goda, N., makino, N., Kajimura, M., Takamiya, Y., Yamaguchi, T., Ishimura, Y., Hozumi, N., Suematsu, M.: "Stabilization of mast cells by heme oxygenase-1: an anti-inflammatory role"Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol.. 283. H861-H870 (2002)

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  • [文献書誌] Morisaki, H., Katayama, T., Kotake, Y., Handa, M., Ikeda, Y., Takeda, J., Ito, M., Suematsu, M.: "Carbon monoxide modulates endotoxin-induced microvascular leukocyte adhesion through platelet-dependent mechanisms"Anesthesiology. 97. 701-709 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuchida, E., Komatsu, T., Matsukawa, Y., Nakagawa, A., Sakai, H., Kobayashi, K., Suematsu, M.: "Human serum albumin incorporating synthetic heme : Red blood cell substitute without hypertension by nitric oxide scavenging"J.Biomed Mater Res.. 64A. 257-261 (2003)

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  • [文献書誌] Kajimura, M., Shimoyama, M., Tsuyama, S., Suzuki, T., Ihara, H., Kozaki, S., Tsubota, K., Oguchi, Y, Suematsu, M.: "Visualiztion of gaseous monoxide reception by soluble guanylate cyclase in rat retina"FASEB J.. fj.02-0359fje. (2003)

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  • [文献書誌] Kashiwagi, S., Kajimura, M., Yoshimura, Y., Suematsu, M.: "Nonendothelial source of nitric oxide in arterioles but not in venules : Alternative source revealed in vivo by diaminofluorescein microfluorography"Circ Res. 91. e55-e64 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suematsu, M., Suganuma, K., Kashiwagi, S.: "Mechanistic probing of gaseous signal transduction in microcirculation"(in press). (2003)

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  • [文献書誌] Norimizu, S., Kudo, A., Ishikawa, K., Kajimura, M., Yamaguchi, T., Fujii, K., Taniai, H., Nimura, Y., Suematsu, M.: "Carbon monoxide stimulates mrp2-dependent excretion of bilirubin-IXa into bile in the perfused rat liver. Antioxid. Redox Signaling"(in press). (2003)

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  • [文献書誌] Kato, Y., shimazu, M., Kondo, M., Kumamoto, Y., Wakabayashi, G., Kitajima, M., Suematsu, M.: "Bilirubin rinse : A simple protectant against the rat liver graft injury mimicking heme oxygenase-1 preconditioning"Hepatology. (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Egawa, T., Yoshioka, S., Takahashi, S., Hori, H., Nagano, S., Shimada, H., Ishimori, K., Morishima, I., Suematsu, M., Ishimura, Y.: "Kinetic and spectroscopic characterization of hydroperoxy compound in the reaction of native myoglobin with hydrogen peroxide"J.Biol.Chem.. (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kyokane, T., Norimizu, S., Taniai, H, Naito, M., Takeoka,S, Tsuchida, E., Nimura, Y., Ishimura, Y., Suematsu, M.: "Carbon monoxide from heme catabdism protects against hepatobiliary dysfunction in endotoxin-treated rat liver"Gastroenterology. 120. 1227-1240 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniai, H., Suematsu, M., Suzuki, T, Hori, R., Ishimura,Y., Nimura, Y.: "Protective roles of endothelin B receptor-mediated nitric oxide generation in hepatobiliary dysfunction in anoxia-reoxygenated perfused rat liver"Hepatology. 33. 894-901 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiba, M., Ishimura, Y., Suematsu, M.: "Carbon monoxide reception in biological systems"Porphyrins. 9. 150-157 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanimoto, A., Oshio, K., Suematsu, M., Pouliquen, D., Stark, D.: "Relaxation effects of clustered particles"J. Magnet Reson. Imag.. 14(1). 72-77 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suematsu M., Aiso S.: "Professor Toshio lto: a clairvoyant in pericyte biology"Keio J Med.. 50(2). 66-71 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imai T, Morita T, Shindo T, Nagai R, Yazaki Y, Kurihara H, Suematsu M, Katayama S.: "Vascular smooth musde cell-directed ovenexpression of heme oxygenase-1 elevates blood pressure through attenuation of nitric oxide-induced vasodilation in mice"Circ Res.. 89(1). 55-62 (2001)

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  • [文献書誌] Hirano K, Kobayashi T, Watanabe T, Yamamoto T, Hasegawa G, Hatakeyama K, Suematsu M, Naito M.: "Role of heme oxygenase-1 and Kupffer cells in the production of bilirubin in the rat liver"Arch Histol Cytol.. 64(2). 169-78 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morisaki, H, Katayama, T, Kotake, Y, Ito, M, Ishimura, Y, Takeda, J., Suematsu, M.: "Roles of carbon monoxide in leukocyte and platelet dynamics in rat mesentery during sevoflurane anesthesia"Anesthesiology. 95. 192-199 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, T.Makino, R, Suematsu, M.: "Organic phosphates as a new class of soluble guanylate cyclase inhibitors"FEBS Lett.. 507. 49-53 (2001)

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  • [文献書誌] Uwatoku, R., Suematsu, M., Ezaki, T., Saiki, T., Suganuma, T., Naito, M, Ando, M., Matsuno, K.: "Kupffer cell-mediated recruitment of rat dendritic cells to the liver: roles of N-acetylgalactosamine-specific sugar receptors"Gastroenterology. 121. 1460-1472 (2001)

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  • [文献書誌] Hori, R., Kashiba, M., Goda, N., Kajimura, M., Yachie, A., Toma, K., Makino, N., Soejima, A., Nagasawa, T., Nakabayashi, K., Suematsu, M.: "Gene transfer of H25A mutant heme oxygenase-1 protects cells against hydroperoxide-induced cytotoxicity"J. Biol. Chem.. 277. 10712-10718 (2002)

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  • [文献書誌] Ozawa, N., Goda, N., Makino, N., Yamaguchi, T., Yoshimura, Y., Suematsu, M.: "Leydig cell-derived heme oxygenase-1 regulates apoptosis of premeiotic germ cells in response to stress"J. Clin. Invest.. 109. 457-467 (2002)

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  • [文献書誌] Kashiba, M., Goda, N., Kajimura, M., Suematsu, M.: "From 02 to H2S: A landscape view of gas biology"Keio. J. Med.. 51. 1-10 (2002)

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  • [文献書誌] Kajimura, M., Goda, N., Suematsu, M.: "Organ design for generation and reception of CO: Lessons from the liver"Antioxid Redox Signal. 4. 633-637 (2002)

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  • [文献書誌] Suematsu, M.: "COHb: A stress-induced marker reflecting surgical insults?"J Gastroenterol Hepatol (Editorial). 17. 519-520 (2002)

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  • [文献書誌] Takamiya, R., Murakami, M., Goda, N., Makino, N., Kajimura, M., Takamiya, Y., Yamaguchi, T., Ishimuna, Y., Hozumi, N., Suematsu, M.: "Stabilization of mast cells by heme oxygenase-1: an anti-inflammatory role"Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol.. 283. H861-H870 (2002)

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  • [文献書誌] Morisaki, H., Katayama, T., Kotake, Y., Handa, M., .Ikeda, Y., Takeda, J., Ito, M., Suematsu, M.: "Carbon monoxide modulates endotoxin-induced microvascular leukocyte adhesion through platelet-dependent mechanisms"Anesthesiology. 97. 701-709 (2002)

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  • [文献書誌] Tsuchida E., Komatsu T., Matsukawa Y., Nakagawa A., Sakai H., Kobayashi K., Suematsu M.: "Human serum albumin incorporating synthetic heme: Red blood cell substitute without hypertension by nitric oxide scavenging"J Biomed Mater Res.. 64A. 257-261 (2003)

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  • [文献書誌] Kajimura, M., Shimoyama, M., Tsuyama, S., Suzuki, T., Ihara, H., Kozaki, S., Tsubota, K., Oguchi, Y., Suematsu, M.: "Visualization of gaseous monoxide reception by soluble guanylate cyclase in rat retina"FASEB J. fj.02-0359fje (2003)

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  • [文献書誌] Kashiwagi, S., Kajimura, M., Yoshimura, Y., Suematsu, M.: "Nonendotheliai source of nitric oxide in arterioJes but not in venules: Altemative source revealed in vivo by diaminofluorescein microfluorography"Crc Res. 91. e55-e64 (2002)

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  • [文献書誌] Suematsu, M., Suganuma, K., Kashiwagi, S.: "Mechanistic probing of gaseous signal transduction in microcirculation"In press. (2003)

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  • [文献書誌] Kyokane, T., Suematsu, M., et al.: "Carbon monoxide from heme catabolism proyects against hepatobiliary dysfun-ction in endotoxin-treated rat liver"Gastroenterology. 120. 1227-1240 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Imai, T., Suematsu, M., et al.: "Vascular smooth muscle cell-direct overexpression of heme oxygenase-1 elevates blood pressure through attenuation of nitric oxide-Induced vasodilation in mice"Circ Res. 89. 55-62 (2001)

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  • [文献書誌] Morisaki, H., Suematsu, M., et al.: "Role of carbon monoxide In leukocyte and platelet dynamics in rat mesentery during sevoflurane anesthesia"Anesthesiology. 95. 192-199 (2001)

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  • [文献書誌] Uwatoku, R., Suematsu, M., et al.: "Kupper cell-mediated recruitment of rat dendritic cells to the liver: roles of Nacetylgalactosamine-specific sugar receptors"Gastroenterology. 121. 1460-1472 (2001)

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  • [文献書誌] Ozawa, N., Suematsu, M., et al.: "Leydig cell-derived heme oxygenase-1 regulates apotosis of premeiotic germ cell in response to stress"J.Clin.Invest. 109. 457-467 (2001)

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  • [文献書誌] Suematsu, M., Makino, N., et al.: "In Free Radicals In Digestive Disease(eds.Yoshikawa, T., Niki, E.)Karger"Mechanisms for carbon monoxide-mediated protection against hepatobiliary dysfunction(in press).

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      2001 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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