血管内皮細胞機能の補完は腸管虚血の予後を改善するか：新規マウス虚血モデルでの検討

• 研究課題/領域番号: 21K09023
• 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55060:救急医学関連
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 林 美鈴 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (60870087)
• 研究分担者: 神里 興太 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10554454) ; 渕上 竜也 琉球大学, 病院, 講師 (10381211) ; 垣花 学 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20274897)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2021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: 腸管虚血再灌流障害 / 一酸化窒素 / 糖尿病 / 血管内皮 / 腸管虚血

研究開始時の研究の概要

腸管虚血再灌流障害は、重篤な二次的全身性炎症反応を伴い、死亡率は50-70%と非常に高い。最近我々が開発したマウスの腸管虚血・再灌流モデルを用い、血管内皮細胞機能低下のある肥満・糖尿病モデルマウスでは野生型マウスよりも短時間の虚血再灌流で生存率が低下することを確認した。近年、血管内皮細胞に由来する一酸化窒素(NO)の代謝産物である亜硝酸塩には主要臓器の虚血再灌流障害を軽減する作用が認められている。本研究は「腸管虚血・再灌流障害における血管内皮細胞機能の関与と血管内皮細胞機能が低下していると考えられる肥満・糖尿病マウスを用いてNOドナーである亜硝酸塩の効果について検証すること」を目的とする。

研究成果の概要

マウス腸管虚血再灌流障害を野生型及び肥満・糖尿病型マウスにおいて新規作成した。腸管虚血再灌流障害は肥満・糖尿病マウスでは野生型マウスより重症化し、死亡率が高くなることがわかった。術後４８時間の死亡率75%となる虚血時間での虚血再灌流を行い、術後の小腸粘膜、肺、肝組織を評価した。腸管血流量低下に関係すると思われるNO合成酵素や炎症性サイトカインの発現量を小腸粘膜、遠隔臓器において比較検討したが、有意差を認めなかった。術前からの亜硝酸ナトリウム水溶液飲水は肥満・糖尿病型マウスにおいて腸管虚血再灌流術後の生存率を改善しなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

肥満・糖尿病を含む代謝症候群患者は年々増加しており、社会・医療経済に与える影響は大きい。腸管虚血再灌流障害は、消化管手術や心血管手術後に発生するが、肥満糖尿病マウスは野生型マウスよりも腸管虚血再灌流後の死亡率が極めて高いことが我々のマウスモデルから判明した。血管内皮機能の低下した肥満マウスにおいて亜硝酸ナトリウム水溶液の飲水が腸管虚血再灌流障害の予後を改善するか検討したが、有意な改善を認めなかった。