| 研究課題/領域番号 |
19K04222
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
氏平 政伸 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (70286392)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 冷温保存 / キセノンガス加圧溶解 / 能動輸送停止の回避 / 細胞保護効果 / 電気インピーダンス計測 / 細胞の冷温保存 / 能動輸送停止の有無 / 細胞生存率 / 冷温保存温度 / 能動輸送停止回避 / 電気インピーダンス / 細胞障害低減効果 / 細胞障害 / 疎水性ガス加圧溶解 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本課題は，5～10℃の間に存在する能動輸送が働く最低温度で，研究代表者がこれまで究明してきた疎水性ガス加圧溶解による細胞障害低減効果を利用し保存可能期間の延長に繋げようとする研究である．まず，電気インピーダンス周波数計測による細胞試料の冷温保存中の能動輸送停止に伴う電解質バランス喪失の検出方法を確立し，能動輸送停止の境界温度を探し出す．次に，－2～10℃の冷温保存における細胞の能動輸送停止の有無と，細胞障害との関連性と境界より高い温度における疎水性ガス加圧溶解の有効性を究明する．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題の成果として，まず，冷温保存中の能動輸送停止の境界温度を探し出すための電気インピーダンス計測法を確立した．そして，冷温保存におけるラット心臓横紋筋細胞の能動輸送は6℃で停止が回避されることが示唆された．
次に，冷温保存における細胞の能動輸送停止の有無と細胞障害の関連性および境界より高い温度におけるキセノンガスの加圧溶解の有効性を明らかにした．即ち，キセノン加圧溶解が有りの場合は特に4～6℃の範囲において保存時間が24時間までは高い細胞保護効果を示した．更に，能動輸送停止は細胞生存率を大きく低下させる要因となり，その結果として細胞膜の完全性の喪失による絶縁抵抗の低下が示唆された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次の3つの意義を合わせて移植医療や再生医療に貢献できる．
1）冷温保存で用いる能動輸送停止温度（0～4℃）に対しそれを回避した温度（6℃）の保存への有効性が示唆された．保存可能時間の延長に繋がる可能性がある．2）キセノンガス加圧溶解は冷温保存した細胞に高い保護効果を示すことから，保護物質に用いることで保存可能時間の延長に繋がる．また，保存中のみ効果を働かすことが出来，保存後の減圧で自然除去となることが画期的である．3）電気インピーダンス計測による能動輸送停止の判別の機序として細胞膜のダメージによる電気的性質の変化が示唆された．これは細胞生存率にも直結するため，生存率評価への利用にも繋がる．
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