肺静脈閉塞症類似実験的肺高血圧における肺静脈・肺細静脈の病態解析

• 研究課題/領域番号: 18K08192
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分53030:呼吸器内科学関連
• 研究機関: 鈴鹿医療科学大学
• 研究代表者: 丸山 淳子 鈴鹿医療科学大学, 医用工学部, 教授 (50263017)
• 研究分担者: 丸山 一男 三重大学, 医学系研究科, 教授 (20181828)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 肺高血圧 / ブレオマイシン / 繊維化 / 線維化 / 肺線維化 / 浸透圧ポンプ / 気管内投与 / 肺血管リモデリング

研究実績の概要

<実験方法>肺静脈・肺細静脈病変の解析のため、 8週令SDオスラットを用いてペントバルビタール腹腔内投与により麻酔後、次にあげる方法によりブレオマイ シン (BL)を投与し、肺静脈・肺細静脈病変を伴う肺高血圧ラットモデルの作成を試みた。1、頸部正中切開、喉頭直下からの気管穿刺による生食またはBL塩酸塩水溶液4U/kg の直接投与、2、背側両肩甲骨間皮下への埋め込み浸透圧ポ ンプによる生食またはBLの12U/kg/日または8U/kg/日または4U/kg/日または 12U/kg/週 投与、3、喉頭鏡による喉頭展開とマウス用経口ゾンデを用いたBL気管内単回投与、4、喉頭鏡による喉頭展開とラット気管内投与用スプレーゾンデを用いた隔日計３回のBL4U/kg/または8U/kg気管内投与。BL最終投与４週間後に再びペントバルビタール腹腔内投与により麻酔し自発呼吸下で心カテにより循環動態を評価した。また心肺採取を行い摘出 心より右室肥大の 評価をし、 組織固定を行なった摘出肺のマッソントリクローム(MT)染色およびEVG染色により組織変化および肺血管病変の評価をこころみた。またモデル作成と並行し、左心室カテーテルより逆行性にバリウムゼラチンを注入する方法で肺静脈同定を試みた。<結果と考察>スプレーゾンデを用いたブ レオマイシン投与では、他の投与方法と比較して死亡率が低く、個体によりばらつきはあるものの、肺胞構造の消失を伴う線維化病変を伴う肺高血圧モデルが 作成が可能であった。繊維化病変とBL濃度依存性については検体数が少ないため不明であった。肺組織における比較的長径が大きい肺静脈には左心室カテーテルより逆行性バリウムゼラチン注入が可能で血管の同定は可能であったが、細静脈レベルの血管同定については引き続き検討を要すると考えられた。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

作成モデル検体数が少なく、細動静脈レベルの解析に時間がかかっている。

今後の研究の推進方策

検体数を増やし、疾患モデルにおける肺血管病変の解析を進める予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Lung damage created by high tidal volume ventilation in rats with monocrotaline-induced pulmonary hypertension (2022)
  • 著者名/発表者名: Masako Kawai 1 2 , Erquan Zhang 1 3 , Jane Chanda Kabwe , Amphone Okada , Junko Maruyama , Hirofumi Sawada , Kazuo Maruyama
  • 雑誌名: BMC Pulmonary Medicine 巻: 78 号: 1 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1186/s12890-022-01867-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CRISPR-mediated Bmpr2 point mutation exacerbates late pulmonary vasculopathy and reduces survival in rats with experimental pulmonary hypertension (2022)
  • 著者名/発表者名: Kabwe JC, Sawada H, Mitani Y, Oshita H, Tsuboya N, Zhang E, Maruyama J, Miyasaka Y, Ko H, Oya K, Ito H, Yodoya N, Otsuki S, Ohashi H, Okamoto R, Dohi K, Nishimura Y, Mashimo T, Hirayama M, Maruyama K.
  • 雑誌名: Respir Res. 巻: ;23 号: 1 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1186/s12931-022-02005-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Model difference in the effect of cilostazol on the development of experimental pulmonary hypertension in rats (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito T、Zhang E、Omori A、Kabwe J、Kawai M、Maruyama J、Okada A、Yokochi A、Sawada H、Mitani Y、Maruyama K
  • 雑誌名: BMC Pulmonary Medicine 巻: 21 号: 1 ページ: 377-377
  • DOI: 10.1186/s12890-021-01710-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A non-selective endothelin receptor antagonist bosentan modulates kinetics of bone marrow-derived cells in ameliorating pulmonary hypertension in mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Mitani Y, Masuya M, Maruyama J, Sawada H, Ohashi H, Ikeyama Y, Otsuki S, Yodoya N, Shinohara T, Miyata E, Zhang E, Katayama N, Shimpo H, Maruyama K, Komada Y, Hirayama M.
  • 雑誌名: Pulm Circ. 巻: 10 号: 2 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1177/2045894020919355
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Refractory Ileal Perforations in a Cytomegalovirus-Infected Premature Neonate Resolved After Ganciclovir Therapy. (2020)
  • 著者名/発表者名: Morimoto M, Sawada H, Yodoya N, Ohashi H, Toriyabe K, Hanaki R, Sugiura K, Toyoda H, Matsushita K, Koike Y, Otake K, Inoue M, Uchida K, Imai H, Mitani Y, Maruyama K, Komada Y, Ikeda T, Hirayama M.
  • 雑誌名: Front Pediatr. 巻: 8
  • DOI: 10.3389/fped.2020.00352
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The ALK-1/SMAD/ATOH8 axis attenuates hypoxic responses and protects against the development of pulmonary arterial hypertension (2019)
  • 著者名/発表者名: Morikawa M、Mitani Y、Holmborn K、Kato T、Koinuma D、Maruyama J、Vasilaki E、Sawada H、Kobayashi M、Ozawa T、Morishita i、Bessho Y、Maeda S、Ledin J、Aburatani H、Kageyama R、Maruyama K、Heldin C-H、Miyazono K
  • 雑誌名: Science Signaling 巻: 12 号: 607
  • DOI: 10.1126/scisignal.aay4430
  • NAID: 120006902530
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Role of BMPR2 mutation in monocrotaline-induced pulmonary hypertension:analysis using rats with a Crispr/Cas9-induced truncating BMPR2 mutation. (2019)
  • 著者名/発表者名: KabweJC, Sawada H, Mitani Y, Oshita H, Zhang E, Maruyama J, Hirayama M, Maruyama K
  • 学会等名: Japanesen Circulation Society.
• [学会発表] 血管閉塞性病変を有する重症肺高血圧動物モデルにおける肺血管機能変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 丸山淳子、張尓泉、横地歩、丸山一男
  • 学会等名: 日本麻酔科学会 第６６回学術集会 第７回東アジア麻酔科学会
• [図書] Endogenous and inhaled nitric oxide for the treatment of pulmonary hypertension. (2019)
  • 著者名/発表者名: Maruyama K, Maruyama J, Sawada H
  • 出版者: IntechOpen