| 研究課題/領域番号 |
17H02087
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生体医工学・生体材料学
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| 研究機関 | 奈良県立医科大学 |
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研究代表者 |
酒井 宏水 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70318830)
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| 研究分担者 |
松平 崇 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (20570998)
山本 惠三 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (90254490)
山田 孫平 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (90839317)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
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| キーワード | 人工臓器学 / 人工赤血球 / リポソーム / 輸血代替 / 電子伝達系 / 蘇生液 / 輸液 / ヘモグロビン / 解糖系酵素 / NADH / メチレンブルー / 一酸化炭素 / 酸素輸送 / 虚血 / 酸化ストレス / 人工臓器 |
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| 研究成果の概要 |
人工赤血球(HbV)は、酸素を結合する蛋白質Hbを濃度高く内包した微粒子(280 nm)である。その濃厚分散系は輸血代替物として機能する。本研究では、HbVの投与後の酸化劣化を抑制させるため、まずNADHを共存させると、擬似カタラーゼ活性、擬似SOD活性が得られmetHbの生成が抑制されること、またその機序を多角的に解明した。更に、赤血球の解糖系が産生する電子エネルギーの活用によるmetHbの間接的な酵素的還元系の構築とその機能向上を検討し、メチレンブルーよりも優れた電子伝達分子を発見した。他方、CO徐放の効能があるCO結合HbVについて、脳神経系への影響が軽微である可能性が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人工赤血球(HbV)は、感染源、血液型を含まず、長期保存ができ、現行の献血-輸血技術を補完する製剤として期待されている。本研究の成果は、人工赤血球製剤の投与後の酸化劣化を遅延させて酸素運搬機能の向上をもたらすこと、またCO徐放効果も含めて様々な疾患の治療への応用につながると考えら得る。また、学術的観点から、まず１）赤血球解糖系エネルギーを活用して化学反応に用いる新しい考えを構築したこと、２）補酵素として知られるNADHについて赤血球内における新しい役割を提案できたこと、そして3)毒ガスCOの生体内における有用性と安全性が明らかになりつつあることを意義として挙げることができる。
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