周術期における低酸素誘導性因子による酸素代謝制御の分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22390298
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 麻酔・蘇生学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 広田 喜一 京都大学, 医学研究科, 准教授 (00283606)
• 研究分担者: 星野 勇馬 京都大学, 医学研究科, 特任講師 (00378746) ; 近藤 科江 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (40314182)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
• キーワード: 薬理学 / 麻酔薬 / 低酸素応答 / 細胞生物学 / 分子生物学 / 低酸素 / HIF-1 / 周術期 / 麻酔科学 / 低酸素誘導性因子1 / 酸素代謝 / 低酸素誘導性因子

研究概要

酸素は生命の維持に必須の分子であるが一方その過剰や代謝異常は生体にとって有害である。周術期患者管理の最重要目的の一つに患者において酸素の需給バランスを"適切に"保つということが挙げられる。さまざまな要因で変化する周術期の酸素代謝の変動を転写因子低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor 1, HIF-1)の活性化状態と関連づけて培養細胞,遺伝子改変実験小動物を用いて解析する実験系を確立して研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of decreased hypoxia-inducible factor 1 activity and resultant G(1)-S cell cycle transition in radioresistance of perinecrotic tumor cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Zhu, T. Zhao, S. Itasaka, L. Zeng, C.J. Yeom, K. Hirota, K. Suzuki, A. Morinibu, K. Shinomiya, G. Ou, M. Yoshimura, M. Hiraoka, H. Harada
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 32 号: 16 ページ: 2058-2068
  • DOI: 10.1038/onc.2012.223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of gankyrin in mouse hepatocytes induces hemangioma by suppressing factor inhibiting hypoxia-inducible factor-1 (FIH-1) and activating hypoxia-inducible factor-1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Liu, H. Higashitsuji, K. Itoh, T. Sakurai, K. Koike, K. Hirota, M. Fukumoto, J. Fujita
  • 雑誌名: Biochemical and biophysical research communications 巻: 432 号: 1 ページ: 22-27
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.01.093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of n-propyl gallate on neuronal survival after forebrain ischemia in rats (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawano, M. Kawaguchi, K. Hirota, S. Kai, N. Konishi, H. Furuya
  • 雑誌名: Resuscitation 巻: 83 号: 2 ページ: 249-252
  • DOI: 10.1016/j.resuscitation.2011.07.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cancer cells that survive radiation therapy acquire HIF-1 activity and translocate towards tumour blood vessels (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Harada, M. Inoue, S. Itasaka, K. Hirota,A. Morinibu, K. Shinomiya, L. Zeng, G. Ou, Y. Zhu, M. Yoshimura, W.G. McKenna, R.J. Muschel, M. Hiraoka
  • 雑誌名: Nature communications 巻: 3 号: 1 ページ: 783-783
  • DOI: 10.1038/ncomms1786
  • NAID: 120004007582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia and hypoxia-inducible factor in inflammation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiichi, Hirota
  • 雑誌名: Chronic Inflammation: Molecular Pathophysiology, Nutritional and Therapeutic Interventions 巻: 1 ページ: 51-65
• [雑誌論文] グルタミノリシス (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 30 ページ: 2400-2406
• [雑誌論文] Hydrogen sulfide inhibits hypoxia- but not anoxia-induced hypoxia-inducible factor 1 activation in a von hippel-lindau- and mitochondria-dependent manner. (2011)
  • 著者名/発表者名: 甲斐慎一、田中具治、大条紘樹、原田浩、岸本俊、鈴木堅悟、高淵聡史、竹永敬三、福田和彦、広田喜一
  • 雑誌名: Antioxid Redox Signal 巻: 16 号: 3 ページ: 203-216
  • DOI: 10.1089/ars.2011.3882
  • 査読あり
• [雑誌論文] 炎症の制御点としての低酸素誘導性因子 (2011)
  • 著者名/発表者名: 広田 喜一, 大条 鉱樹, 甲斐 慎一, 鈴木堅悟, 岸本 俊, 松山 智紀
  • 雑誌名: 麻酔 巻: 60
• [雑誌論文] 周術期医学としてのハイポキシア生物学の探究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 広田 喜一
  • 雑誌名: 麻酔 巻: 60
• [雑誌論文] General anesthetics inhibit erythropoietin induction under hypoxic conditions in the mouse brain. (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中具治、甲斐慎一、小山智弘、大条紘樹、足立健彦、福田和彦、広田喜一
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 号: 12 ページ: 29378-29378
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0029378
  • NAID: 120003726125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of the onset of ischemia and carcinogenesis by hypoxia-inducible transcription factor-based in vivo bioluminescence imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Kadonosono T, Kuchimaru T, Yamada S, Takahashi Y. Murakami A, Watanabe H, Tani T, Inoue M, Tsukamoto T, Toyoda T, Tanaka T, Hirota K, Urano K, Machida K, Eto T, Ogura T, Tsutsumi H, Ito M, Hiraoka M, Kondoh G, Kizaka-Kondoh S
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6(11) 号: 11 ページ: e26640-e26640
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0026640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fentanyl activates hypoxia-inducible factor 1 in neuronal SH-SY5Y cells and mice under non-hypoxic conditions in a μ-opioid receptor-dependent manner. (2011)
  • 著者名/発表者名: 大条紘樹、甲斐慎一、田中具治、若松拓彦、岸本俊、鈴木堅悟、原田浩、高淵聡史、足立健彦、福田和彦、広田喜一
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 巻: 667 号: 1-3 ページ: 144-152
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2011.06.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] 炎症の制御点としての低酸素誘導性因子 (2011)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一, 他
  • 雑誌名: 麻酔 巻: 60
• [雑誌論文] 周術期医学としてのハイポキシア生物学の探究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 雑誌名: 麻酔 巻: 60
• [雑誌論文] Persisting mild hypothermia suppresses hypoxia-inducible factor-1alpha protein synthesis and hypoxia-inducible factor-1-mediated gene expression. (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中具治、若松拓彦、大条紘樹、小田聖子、甲斐慎一、足立健彦、木坂(近藤)科江、福田和彦、広田喜一
  • 雑誌名: Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 巻: 298 号: 3 ページ: 661-671
  • DOI: 10.1152/ajpregu.00732.2009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Persisting mild hypothermia suppresses hypoxia-inducible factor 1{alpha} protein synthesis and HIF-1-mediated gene expression. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Tomohiro, 他
  • 雑誌名: Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 巻: 293
  • 査読あり
• [雑誌論文] The intravenous anesthetic propofol inhibits lipopolysaccharide-induced hypoxia-inducible factor 1 activation and suppresses the glucose metabolism in macrophages. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Tomohiro, 他
  • 雑誌名: Journal of Anesthesia 巻: 24 ページ: 54-60
  • 査読あり
• [学会発表] シンポジウム「低酸素応答が制御する多彩な生命現象」炎症・インフラマソームのレドックス制御とTXNIP/HIF-1システム (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] シンポジウム「低酸素研究の10年」hypoxia-inducible factorの20年と5つの未解決課題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 学会等名: 第10回ガンとハイポキシア研究会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2012-12-06
• [学会発表] シンポジウム 「生体ガスと臓器保護」硫化水素はミトコンドリア依存的に低酸素誘導性遺伝子応答を調節する (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一、甲斐慎一
  • 学会等名: 第16回医療ガス学会学術大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] 特別講演 ハイポキシア生物学ー酸素代謝から見る生命現象の方程式 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 学会等名: 第47回日本高気圧環境・潜水医学会学術総会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] Possible Involvement of Hypoxia-Inducible Factor 1 in Activation of Microglia and Subsequent Gene Expression Conferring Neuropathic Pain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Matsuyama, Kiichi Hirota, Kengo Suzuki, Shinichi Kai, Kazuhiko Fukuda
  • 学会等名: 2012 Annual Meeting, American Society of Anesthesiologists
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] イソフルランは、急性貧血により誘導される血中エリスロポエチンの上昇を抑制する (2012)
  • 著者名/発表者名: 甲斐慎一、田中具治、松山智紀、大条紘樹、広田喜一、福田和彦
  • 学会等名: 日本麻酔科学会 第59回学術総会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2012-06-07
• [学会発表] マイクログリアにおける活性化刺激の低酸素応答に及ぼす影響の検討日本麻酔科学会 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松山智紀, 広田喜一, 鈴 堅悟, 甲斐慎一, 大条紘樹, 福田和彦
  • 学会等名: 第59回学術総会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2012-06-07
• [学会発表] 炎症の制御点としての低酸素誘導性因子 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一, 他
  • 学会等名: 日本麻酔科学会第58回学術集会
  • 発表場所: 神戸市(神戸ポートピアホテル・神戸国際会議場)
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 周術期医学としてのハイポキシア生物学の探究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 学会等名: 日本麻酔科学会第58回学術集会
  • 発表場所: 神戸市(神戸ポートピアホテル・神戸国際会議場)
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] 炎症・インフラマソームのレドックス制御とTXNIP/HIF-1システム (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 学会等名: 第85回日本生化学会 シンポジウム:1S12 低酸素応答が制御する多彩な生命現象 -生理機能の解明から疾患に迫る
  • 発表場所: 福岡市
  • 招待講演
• [学会発表] TXNIP regulates the NLPR3 inflammatosome activity in a HIF-1- and thioredoxin-dependent manner in THP-1 macrophages (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiichi Hirota
  • 学会等名: 33rd Naito Conference Oxygen Biology Hypoxia, Odidative stress and Diseases
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] hypoxia-indicible factorの20年と５つの未解決問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 学会等名: 第10回がんとハイポキシア研究会
  • 発表場所: 横浜市
  • 招待講演
• [学会発表] ハイポキシア生物学ー酸素代謝からみる生命現象の方程式 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 学会等名: 第47回日本高気圧環境・潜水医学会学術集会
  • 発表場所: 札幌市
  • 招待講演
• [学会発表] Isoflurane selectively inhibits the activation of hypoxia-inducible factor 2 and the induction of erythropoietin under hypoxic conditions in mouse brain 2011 Annual Meeting (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiichi Hirota, Tomoharu Tanaka, Shinichi Kai, Tomohiro Koyama, Hiroki Daijo, Kengo Suzuki, Takehiko Adachi, Kazuhiko Fukuda
  • 学会等名: American Society of Anesthesiologists
  • 発表場所: Chicago USA
  • 年月日: 2011-10-16
• [学会発表] 炎症の制御点としての低酸素誘導性因子 (2011)
  • 著者名/発表者名: 広田喜一,大条紘樹,甲斐慎一,鈴木堅悟,岸本俊, 松山智紀
  • 学会等名: 日本麻酔科学会 第58回学術集会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] イソフルランは低酸素によるエリスロポエチンの上昇を抑制する (2011)
  • 著者名/発表者名: 甲斐慎一,田中具治、鈴木堅悟,大条鉱樹、広田喜一、福田和彦
  • 学会等名: 日本麻酔科学会 第58回学術総会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] プロスタグランディンE1はHIF-1活性化、 VEGF発現を介して血管透過性を亢進させる (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木堅悟、広田喜一、大条鉱樹、甲斐慎一、岸本俊、福田和彦
  • 学会等名: 日本麻酔科学会 第58回学術総会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] 学会賞記念講演 周術期医学としてのハイポキシア生物学の探求 (2011)
  • 著者名/発表者名: 広田 喜一
  • 学会等名: 第58回日本麻酔科学会学術集会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] タバコ煙抽出物はヒト肺胞II型上皮細胞株(A549)において低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor 1:HIF-1)を活性化する (2011)
  • 著者名/発表者名: 大条紘樹、鈴木堅固,岸本俊、甲斐慎一、広田喜一、福田和彦
  • 学会等名: 日本麻酔科学会 第58回学術総会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] タバコ煙抽出物は低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor 1 : HIF-1)を活性化する (2011)
  • 著者名/発表者名: 大条鉱樹, 他
  • 学会等名: 第8回がんとハイポキシア研究会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館,札幌市
  • 年月日: 2011-01-30
• [学会発表] 硫化水素が低酸素誘導性HIF-1活性化に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 甲斐慎一, 他
  • 学会等名: 第8回がんとハイポキシア研究会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館,札幌市
  • 年月日: 2011-01-30
• [学会発表] 硫化水素が低酸素誘導性遺伝子応答に及ぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 甲斐 慎一、大条 紘樹、田中 具治、広田喜一、福田 和彦
  • 学会等名: 日本麻酔科学会第57回学術総
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] 全身麻酔下では、低酸素による脳内エリスロポエチン発現誘導が抑制される (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中 具治、広田 喜一、大条 紘樹、甲斐慎一、小山 智弘、福田 和彦
  • 学会等名: 日本麻酔科学会第57回学術総会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] 硫化水素はミトコンドリア依存的に低酸素誘導性遺伝子応答を調節する
  • 著者名/発表者名: 広田喜一
  • 学会等名: 第16回日本医療ガス学会学術集会
  • 発表場所: 東京都
  • 招待講演
• [図書] グルタミノリシス, in: 曽我 朋義, 江角浩安 (編), がんと代謝 (実験医学 増刊) (2012)
  • 著者名/発表者名: 広田 喜一
  • 出版者: 羊土社, 東京
• [図書] Hypoxia and hypoxia-inducible factor in inflammation, in: S. Roy (Ed.), Chronic Inflammation: Molecular Pathophysiology, Nutritional and Therapeutic Interventions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hirota