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血管リモデリングマウスを用いた血管スパズムモデルの開発と新規スパズム抑制薬の検討

研究課題

研究課題/領域番号 21K09809
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
研究機関関西医科大学

研究代表者

松岡 祐貴  関西医科大学, 医学部, 助教 (80850122)

研究分担者 覚道 奈津子  関西医科大学, 医学部, 教授 (00509490)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード血管スパズム / 動脈硬化 / マイクロサージャリー / 血管拡張薬 / 再建外科 / 血管リモデリング
研究開始時の研究の概要

計画1(1年目):血管スパズム誘発率の検討を行い血管リモデリングモデルを作成する。血管リモデリングを生じていない正常な血管と、オキシヘモグロビンを血管周囲に添加したワイヤーインジャリー血管を比較して血管収縮率を評価する。
計画2(2年目):スパズム血管の各種解析を行う。組織学的変化と分子生物学的関連因子を解析する。
計画3(3年目):計画1で作成した血管リモデリングモデルを用いて新規スパズム抑制薬の効果判定を行う。

研究実績の概要

マイクロサージャリー手術において問題となる動脈硬化血管における血管攣縮に関して、①ラット大腿動脈での動脈硬化モデルを作製し、②その動脈硬化モデルを用いて血管攣縮の評価を行った。
①血管の石灰化、平滑筋細胞の変化に関して、アデニンビタミンD投与後2週間までは血清リン濃度は安定し、血管構造は明らかな石灰化もなく、比較的良好に保たれたが、4週目になると、血清リン濃度が上昇し、中膜の一部で石灰化を認め、変性した平滑筋細胞と思われる骨芽細胞様細胞が散見された。6週目になると、血清リン濃度はさらに高値となり、中膜は全周性に石灰化を認め、骨芽細胞様細胞は、発達した粗面小胞体、多量なオステオイド産生を認め、顕著な骨合成を示した。これらの所見は、骨芽細胞マーカーである血清ALP値の上昇によって支持された。本研究ではリンの上昇に伴う血管石灰化、平滑筋細胞の形態学的な変化を実際に捉え、大腿動脈における動脈硬化モデルを作製できた。
②作製した、ラット大腿動脈の石灰化型動脈硬化モデルにおいて、エピネフリンの血管外投与により血管攣縮を誘導した。正常な大腿動脈で生じた血管攣縮は血管拡張薬を投与することで血管拡張、血流の改善を認めたが、動脈硬化血管では血管攣縮の解除が困難であり、それには血管平滑筋細胞の変性が一因となっている可能性が示唆された。
本研究のモデルは石灰化型動脈硬化症における血管攣縮の機序を明らかにし、新しい攣縮緩和剤を研究するための一助となりうる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画していた実験はおおむね終了し、研究内容は2023年10月に開催された第92回年次学術集会(PSTM:Plastic Surgery The Meeting 2023)において発表し、英文雑誌Medical Molecular Morphologyに掲載された。

今後の研究の推進方策

2024年度は第33回日本形成外科学会基礎学術集会での本研究内容の発表にむけて準備を行う。
今後の課題として、血管攣縮の評価に関しては、血管攣縮時のリアルタイムの血管壁と血管内腔の評価が重要であり、超高周波超音波検査でリアルタイムの詳細な血管断面を確認できれば、血管攣縮中、血管拡張薬投与後の血管内腔構造の変化を捉えることができると考えている。
また、動脈硬化血管における血管攣縮を解除するために、別の薬剤の効果を検討する。形成外科でよく用いられるCa依存性血管拡張薬の塩酸パパべリンや、他分野で用いられる、Ca非依存性のファスジル塩酸塩(Rhoキナーゼ抑制薬:くも膜下出血後血管攣縮の治療薬) やシベレスタットナトリウム(好中球エラスターゼ阻害剤:ARDS治療薬) にもスパズム抑制効果が期待されおり、検討する価値があると考えている。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Ultrastructural changes of vascular smooth muscle cells and resistance to vasospasm treatment in femoral arteries of an arteriosclerotic rat model2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Yuki、Fukui Michika、Hihara Masakatsu、Mitsui Toshihito、Karakawa Ryo、Kakudo Natsuko
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: 57 号: 1 ページ: 45-58

    • DOI

      10.1007/s00795-023-00372-x

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] The vasospasm model produced in femoral arteries of arteriosclerotic rats / Induction of vasospasm and negative effect of the vasodilator treatment on the spasm releasing2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Matsuoka
    • 学会等名
      Plastic Surgery The Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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