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敗血症性心筋症におけるβ3アドレナリン受容体の誘導型NOS調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K17852
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分55060:救急医学関連
研究機関旭川医科大学

研究代表者

川口 哲  旭川医科大学, 医学部, 助教 (60814217)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード敗血症 / 心不全 / 敗血症性心筋症 / 心筋代謝 / 心機能障害 / βアドレナリン受容体 / 敗血症生心筋症 / 一酸化窒素 / 誘導型一酸化窒素 / β3アドレナリン受容体 / iNOS / NO / β3受容体 / NO産生
研究開始時の研究の概要

重症敗血症は20-60%に心機能障害を合併し、敗血症性心筋症と言われる。また、β3アドレナリン受容体(β3受容体)は心不全で増加し、心筋エネルギー代謝に関わるとされている。我々は、敗血症マウスの心筋でもβ3受容体が増加し、β3受容体遮断薬を導入する事で、心機能障害を抑制し予後を改善する事を突き止めた。さらに、β3受容体を遮断する事で、酸化ストレス障害を引き起こすinducible nitric oxide synthase (iNOS)が減少する事に着目しており、本研究ではβ3受容体からのiNOSを介した一酸化窒素(NO)産生経路が敗血症の心筋エネルギー代謝障害の一要因であると仮定し、そのメカニズムを解明していく。

研究成果の概要

我々の研究成果から、1)敗血症性心筋症で心筋β3アドレナリン受容体(β3AR)は増加させる、2)β3ARは一酸化窒素(NO)を産生に寄与し、β3ARからの誘導型一酸化窒素産生経路(iNOS)を介した独自のNO産生経路を有する可能性がある、3)敗血症性心筋症では心筋β3ARを遮断する事で、心筋代謝障害を抑制し、心機能低下を抑制する、事がわかった。この事から、心筋β3ARが敗血症性心筋症における新たな治療戦略となる可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

敗血症性心筋症は予後不良の合併症であり、その有効な治療法は存在しない。本研究では、リポポリサッカロイドを投与した敗血症マウスを用いて心筋β3アドレナリン 受容体(β3AR)の発現が増加する事を証明した。また、敗血症では過剰な一酸化窒素(NO)が産生される事で心筋代謝障害を引き起こすが、心筋β3ARは独自の一酸化窒素合成酵素(iNOS)を介したNO産生経路を持っている事がわかった。すなわち、敗血症での心筋β3ARを遮断する事で、過剰なNO産生を抑制し、これが心機能障害を抑制する事が示された。これらの結果から、β3AR遮断が敗血症性心筋症に対する新たな治療法につながる可能性が示された。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Current Perspectives of Mitochondria in Sepsis-Induced Cardiomyopathy2024

    • 著者名/発表者名
      Kuroshima Tatsuki、Kawaguchi Satoshi、Okada Motoi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 号: 9 ページ: 4710-4710

    • DOI

      10.3390/ijms25094710

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cardiac Metabolism in Sepsis2021

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Satoshi、Okada Motoi
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 11 号: 12 ページ: 846-846

    • DOI

      10.3390/metabo11120846

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] β(3)-Adrenergic receptor blockade reduces mortality in endotoxin-induced heart failure by suppressing induced nitric oxide synthase and saving cardiac metabolism.2020

    • 著者名/発表者名
      1)Kawaguchi S, Okada M, Ijiri E, Koga D, Watanabe T, Hayashi K, Kashiwagi Y, Fujita S, Hasebe N.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol

      巻: 318 号: 2 ページ: H283-H294

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00108.2019

    • 関連する報告書
      2020 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] 敗血症生心筋症の病態整理2024

    • 著者名/発表者名
      川口 哲
    • 学会等名
      第88回 日本循環器学会総会 教育セッション
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 敗血症での心筋代謝障害のメカニズムと治療戦略2023

    • 著者名/発表者名
      岡田 基、川口 哲、黒嶋 健起
    • 学会等名
      第51回 日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 敗血症性心筋症の治療戦略2023

    • 著者名/発表者名
      岡田 基,黒嶋 健起、川口 哲
    • 学会等名
      第51回 日本救急医学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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