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水素による移植組織内酸化ストレスの制御と生着率向上への試み

研究課題

研究課題/領域番号 21K09790
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56070:形成外科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

大谷 直矢  大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (00882268)

研究分担者 冨田 興一  近畿大学, 医学部, 教授 (90423178)
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 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード水素 / 酸化ストレス / 虚血再灌流障害 / 皮弁移植 / 脂肪移植
研究開始時の研究の概要

水素による組織酸化ストレス軽減効果が報告されて以来、多くの分野で医療応用へ向けた研究が行われている。形成外科分野でも、水素水や水素ガス投与が皮弁の虚血再灌流障害抑制効果を示すことが報告されている。近年、特殊な表面処理を施すことで、高用量の水素を持続的に体内で発生させる性質を持つ、新規のシリコン製剤が発表された。このシリコン製剤を用いれば、これまでの課題であった水素の効率的な体内への取り込みが可能となり、水素の臨床応用が広がる可能性がある。
本研究では、皮膚・軟部組織再建外科分野における水素の治療効果を、このシリコン製剤の使用とラットを用いた動物実験を通して検証する。

研究成果の概要

本研究では、内服することで体内で大量の水素を持続的に発生させる効能を待つシリコン製剤が、遊離皮弁移植や脂肪移植における、移植組織内の酸化ストレスの制御や生着率向上に寄与するかを検証した。
実験の結果、ラットを用いた血管柄付き遊離皮弁移植モデルや脂肪移植モデルにおいて、シリコン製剤含有飼料を内服させたラットでは、移植後早期の組織の過剰な酸化ストレスや炎症反応が抑制されており、移植組織の生着率が向上することが判明した。よってシリコン製剤は、組織欠損に対する再建術の新たな補助療法として有用である可能性が考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

血管柄付き遊離皮弁移植術においては、血管吻合時のトラブルや血栓閉塞等により阻血時間が長くなった場合、血流の再開後も酸化ストレスによる組織障害が進行することが知られている。また、脂肪移植は血管吻合を伴わない組織移植であり、移植組織の生着には移植床からの血管新生を要するが、血流再開までの間、移植組織は長期間虚血状態に晒され、組織の過剰な炎症反応や吸収が進行する。本研究の結果、シリコン製剤の内服は移植組織の過剰な酸化ストレスや炎症反応を抑制し、生着率向上に寄与することが判明した。シリコン製剤は、組織欠損に対する再建術の新たな補助療法として安全性や効率性にの向上に寄与する可能性が考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Hydrogen-generating Si-based agent improves fat graft survival in rats.2024

    • 著者名/発表者名
      Otani Naoya、Tomita Koichi、Kobayashi Yuki、Kuroda Kazuya、Kobayashi Hikaru、Kubo Tateki
    • 雑誌名

      Plastic & Reconstructive Surgery

      巻: online ahead of print 号: 1 ページ: 90e-99e

    • DOI

      10.1097/prs.0000000000010919

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen-generating Si-based agent protects against skin flap ischemia- reperfusion injury in rats2022

    • 著者名/発表者名
      N. Otani, K. Tomita, Y. Kobayashi, K. Kuroda, Y. Koyama, H. Kobayashi, and T. Kubo
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 12 号: 1 ページ: 6168-6168

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10228-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脂肪注入の生着率を向上させる内服治療法の開発-体内水素発生能を有するシリコン製剤の効果検証-2023

    • 著者名/発表者名
      大谷直矢, 冨田興一, 小林悠輝, 黒田一也, 小林光, 久保盾貴
    • 学会等名
      第38回日本形成外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 体内水素発生能を有するシリコン製剤の有用性:皮弁虚血再灌流障害の抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      大谷直矢、冨田興一、小林悠輝、黒田一也、小林光、久保盾貴
    • 学会等名
      第31回日本形成外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 体内水素発生能を持つシリコン製剤によるラット腹部皮弁虚血再灌流障害抑制効果の検証2021

    • 著者名/発表者名
      大谷直矢、冨田興一、小林悠輝、黒田一也、小林光、久保盾貴
    • 学会等名
      第48回日本マイクロサージャリー学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 再建組織の障害の予防又は治療剤2021

    • 発明者名
      大谷直矢、冨田興一、久保盾貴、小林光、小林悠輝
    • 権利者名
      大谷直矢、冨田興一、久保盾貴、小林光、小林悠輝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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