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集中治療後の認知・精神障害におけるxCTを介した酸化ストレスとグルタミン酸の制御

研究課題

研究課題/領域番号 19K18296
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分55050:麻酔科学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

北川 良憲  鳥取大学, 医学部附属病院, 助教 (40595154)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード敗血症 / 認知・精神障害 / xc-系 / xCT / グルタミン酸 / 酸化ストレス
研究開始時の研究の概要

post intensive care syndrome(PICS)とは,重症患者において集中治療室在室中や退院後に生じる精神機能障害,認知機能障害,身体障害の総称である。敗血症による諸臓器の障害には,過剰な酸化ストレス応答が関与しており,PICSの発症も同様の機序が考えられるが,その進展機構の解明は未だ不十分である。また,多くの精神疾患の発症に脳内でのグルタミン酸の制御異常との関連が指摘されているが,PICSの病態における脳内グルタミン酸の挙動に関する知見は乏しい。本研究では,マウス敗血症モデルを作成し,酸化ストレス応答とグルタミン酸制御の二つの観点からPICSの病態を明らかにする。

研究成果の概要

Post-intensive Care Syndrome(PICS)とは,重症患者において集中治療室在室中や退院後に生じる精神機能障害,認知機能障害,身体障害の総称である。本研究ではその成因としてグルタミン酸の細胞外輸送に関与するxc-系と,その特異的構成分子のCystine/Glutamate transporter(xCT)に注目した。
リポポリサッカライドの投与によりマウス敗血症モデルを作成した。LPS群では短期記憶障害や自発性低下を認めたが,海馬のミクログリアが活性化し,xCT発現が増加して,脳内のグルタミン酸の放出量が増加していた。これら諸症状はxCTの阻害により軽減した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PICSの機序に関する分子生物学的な解明は始まったばかりであり,分子生物学的な機序の解明は不十分であった。そのような背景のなか,本研究はミクログリアにおけるxc-系/xCTを阻害することによって細胞外へのグルタミン酸放出を抑制する結果,敗血症後の認知・精神障害を軽減することを初めて明らかにした。
世界では年間約2700万人に敗血症が発生しており,そのうち約800万人が死亡していると推定されている。近年,敗血症の救命率は上昇しているが,救命後の認知機能の低下などの後遺症は大きな問題となっており,本研究の成果は集中治療後の全般的な認知機能の低下に関する解決の糸口となりうるものである。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Oncogenic role of TYRO3 receptor tyrosine kinase in the progression of pancreatic cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Masaki、Horikoshi Yosuke、Nakaso Kazuhiro、Kurashiki Tatsuyuki、Kitagawa Yoshinori、Hanaki Takehiko、Sakamoto Teruhisa、Honjo Soichiro、Umekita Yoshihisa、Fujiwara Yoshiyuki、Matsura Tatsuya
    • 雑誌名

      Cancer Letters

      巻: 470 ページ: 149-160

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2019.11.028

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] System xc? in microglia is a novel therapeutic target for post-septic neurological and psychiatric illness2019

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Yoshinori、Nakaso Kazuhiro、Horikoshi Yosuke、Morimoto Masaki、Omotani Takuma、Otsuki Akihiro、Inagaki Yoshimi、Sato Hideyo、Matsura Tatsuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41598-019-44006-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] デクスメデトミジンはヒト株化ケラチノサイトHaCaT細胞においてリポポリサッカライドによる創傷治癒の遅延を改善する2021

    • 著者名/発表者名
      倉敷達之,北川良憲,足立雄基,舩木一美,大槻明広,稲垣喜三
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第68回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] デクスメデトミジンはマウス株化ミクログリア6-3細胞においてリポポリサッカライド刺激によるxc-系の活性化とグルタミン酸の放出を抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      北川良憲,倉敷達之,古川恭子,舩木一美,大槻明広,稲垣喜三
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第67回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 肺血栓塞栓症による心肺停止に合併した前脊髄動脈症候群の一例2020

    • 著者名/発表者名
      北川良憲,泙圭亮,菅澤萌,仲宗根 正人,南ゆかり,稲垣喜三
    • 学会等名
      第47回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MPTP誘発パーキンソン病モデルにおける活動性低下はミクログリアxCT/xc- 系と関係している2020

    • 著者名/発表者名
      中曽一裕,大端周,北川良憲,堀越洋輔,倉敷達之,松浦達也
    • 学会等名
      第73回日本酸化ストレス学会・第20回日本NO学会合同学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Dexmedetomidine Suppresses Lipopolysaccharide-induced Glutamate Release from Hippocampal Microglia in Mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Yoshinori, Kurashiki Tatsuyuki, Minato Hiroyuki, Moriyama Naoki, Funaki Kazumi, Otsuki Akihiro, Nakaso Kazuhiro, Matsura Tatsuya, Inagaki Yoshimi
    • 学会等名
      米国麻酔科学会 American Society of Anesthesiologists (ANESTHESIOLOGY 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デクスメデトミジンはマウス株化マクロファージ RAW 264.7細胞においてリポポリサッカライド刺激によるグルタミン酸の放出を抑制する.2019

    • 著者名/発表者名
      北川良憲, 倉敷達之, 仲宗根正人, 菅澤萌, 大槻明広, 稲垣喜三
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第66回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 敗血症後の認知・精神障害におけるxc-系/xCTの関与2019

    • 著者名/発表者名
      北川良憲, 中曽一裕, 倉敷達之, 森本昌樹, 堀越洋輔, 松浦達也
    • 学会等名
      第72回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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