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虚血臓器の遊離カルシウムによる細胞障害過程ーーー細胞骨格の崩壊とミトコンドリアの機能障害

研究課題

研究課題/領域番号 63440025
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 病態医化学
研究機関大阪大学

研究代表者

田川 邦夫  大阪大学, 医学部, 教授 (40028296)

研究分担者 上池 渉  大阪大学, 医学部, 助手 (40152847)
黒澤 和平  大阪大学, 医学部, 助手 (70178127)
吉田 征夫  大阪大学, 医学部, 助教授 (10144453)
古谷 榮助  大阪大学, 医学部, 助教授 (00028523)
研究期間 (年度) 1988 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
31,400千円 (直接経費: 31,400千円)
1991年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1990年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1989年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1988年度: 20,400千円 (直接経費: 20,400千円)
キーワード虚血障害 / 再酸素化障害 / カルシウム / 細胞骨格 / ミトコンドリア / サイクロスポリン A / ブレッブ / サイクロスポリンA / 虚血 / 細胞内カルシウム / 潅流 / 再潅流障害 / グルタチオン / Indo 1 / 灌流 / 再灌流障害 / Bleb / 細胞骨格系 / 過酸化障害
研究概要

本研究では虚血臓器の細胞障害過程を、細胞内カルシウム動態を中心として、細胞骨格の崩壊とミトコンドリアの機能障害の面から解明することを目的とした。4年間にわたる系統的な研究の結果以下の成果が得られた。
(1)肝臓や心臓では無酸素潅流によって細胞質酵素漏出が生ずる。これは無酸素下において、細胞骨格系の破綻によりblebが形成され、それが血流の応力や再潅流時の機械的な収縮力によって剥離されるためと判明した。(2)Fura2を負荷した潅流心にファイバ-誘導型反射蛍光分光光度計を適用し、心筋細胞内のカルシウムレベルをreal timeで測定することが可能となった。これにより心拍対した細胞内カルシウムの変動や、無酸素下でのカルシウム濃度の上昇過程、また再酸素化時におけるカルシウムの挙動と細胞障害の相関など、虚血応細胞障害とカルシウムの関連が動的に捉えられるようになった。(3)虚血後の再酸素化による障害の程度は、細胞内に蓄積されているカルシウム量に依存することが明らかとなった。また再酸素化には主にミトコンドリア酸素が漏出し、細胞質酵素とミトコンドリア酵素の漏出には、それぞれ異なったメカニズムが関与することが示された。(4)単離したミトコンドリアの再酸素化時には過酸化水素が発生し、それに応じてマトリクス酵素が漏出した。この漏出は、Phospholipase A_2活性化による内膜障害が原因ではなく、EGTA、Cyclosporin A、ATPなどによって仰制されることから、カルシウム依存性の非特異的内膜透過性亢進によるものと推測された。

報告書

(5件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (50件)

  • [文献書誌] 井上 徹: "虚血による細胞障害機構" 外科と代謝・栄養. 25. 433-441 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hironao Okabe: "Protection of cellular and mitochondrial functions against anoxic damage by fructose in perfused liver." Biochim.Biophys.Acta. 1098. 41-48 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Mitochondrial dysfunction in ischemic organs" Methods Toxicol.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kurosawa: "Organ assimilation of peptide." J.Nutr.Sci.Vitaminol.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Ca^<2+>-induced and phospholipase-independent injury during reoxygenation of anoxic mitochondria" J.Biol.Chem.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Motonobu Nishimura: "Analysis of changes with time in intracellular free calcium concentration during hypoxia-reoxgenation of intact rat heart containing Indo 1" Circ.Res.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田川 邦夫: "虚血によりなぜ細胞は死ぬのか" 共立出版, 88ペ-ジ (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田川 邦夫: "新生化学実験講座生体膜と膜輸送" 東京化学同人, (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hironao Okabe: "Protection of cellular and mitochondrial functions against anoxic damage by fructose in perfused liver." Biochim. Biophys. Acta. 1098. 41-48 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Mitochondrial dysfunction in ischemic organs." Methods Toxicol.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhei Kurosawa: "Organ assimilation of peptide." J. Nutr. Sci. Vitaminol.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Ca^<2+>-induced and phospholipase-independent injury during reoxygenation of anoxic mitochondria." J. Biol. Chem.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Motonobu Nishimura: "Analysis of changes with time in intracellular free calcium concentration during hypoxia-reoxygenation of intact rat heart containing Indo 1." Circ. Res.(1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akinori Akashi: "Attenuation of warm ischemic injury of rat lung by inflation with room air - Assessment of cellular components and the surfactant in the bronchoalveolar fluid in relation to changes in cellular ATP." Transplantation. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Molecular biology of the myocardium" Japan Scientific Societies Press. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上 徹: "虚血による細胞障害機構" 外科と代謝・栄養. 25. 433-441 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Hironao Okabe: "Protection of cellular and mitochondrial functions against anoxic damage by fructose in perfused liver." Biochim.Biophys.Acta. 1098. 41-48 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Mitochondrial dysfunction in ischemic organs" Methods Toxicol.(1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kurosawa: "Organ assimilation of peptide." J.Nutr.Sci.Vitaminol.(1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Ca^<2+>ーinduced and phospholipaseーindependent injury during reoxygenation of anoxic mitochondria" J.Biol.Chem.(1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Motonobu Nishimura: "Analysis of changes with time in intracellular free calcium concentration during hypoxiaーreoxgenation of intact rat heart containing Indo 1" Circ.Res.(1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 田川 邦夫: "虚血によりなぜ細胞は死めのか" 共立出版, 88 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 田川 邦夫: "新生化学実験講座生体膜と膜輸送" 東京化学同人, (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Takami: "Leakage of cytoplasmic enzymes from rat heart by the stress of cardiac beating after increase in cell membrane fragility by anoxia" Eur.J.Physiol.416. 144-150 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhei Kurosawa: "Transport of glutathione across the mitochondrial membranes" Biochem.Biophys.Res.Commun.167. 367-372 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhei Kurosawa: "Kinetics of hydroperoxide degradation by NADPーglutathione system in mitochondria" J.Biochem.108. 9-16 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 井上 徹: "虚血組織リン脂質変動ーーエネルギ-代謝との関連" 蛋白質・核酸・酵素. 36. 420-425 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Motonobu Nishimura: "Analysis of changes with time in intracellular free calcium concentration during hypoxiaーreoxygenation of intact rat heart containing Indo 1" Circ.Res.(1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Ca^<2+>ーinduced and phospholipaseーindependent injury during reoxygenation of anoxic Mitochondria" J.Biol.Chem.(1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Molecular Biology of the Myocardium" Japan Scientific Societies Press, (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Toshirou Nishida: "Involvement of Ca^<2+> Release and Actvation of Phospholipase A_2 in Mitochondrial Dysfunction during Anoxia" J.Biochem.106. 533-538 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Toru Inoue: "Ca^<2+>-induced accumulation of pyrophosphate in mitochondria during acetate metabolism" Biochem.J.262. 965-970 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Wataru Kamiike: "Different patterns of leakage of cytosolic and mitochondrial enzymes" Clin.Chim.Acta. 185. 265-270 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Takami: "Leakage of cytoplasmic enzymes from rat heart by the stress of cardiac beating after increase in cell membrane frgility by anoxia" Eur.J.Physiol.323. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhei Kurosawa: "Transport of glutathione across the mitochondrial membranes" Biochem.Biophys.Res.Commun.(1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhei Kurosawa: "Kinetics of hydroperoxide degradation by NADP-glutathione system in mitochondria" J.Biochem.(1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] M.Koseki: Biomed.Res.9,. 47-57 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takami: J.Biochem.104,. 35-39 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ueda: J.Biochem.104,. 81-86 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamada: J.Biochem.104,. 847-850 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takami: J.Heart Trasplant.7,. 205-212 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nishida: J.Biochem.(1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] W.Kamiike: Clin.Chim.Acta. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inoue: Biochem.J.(1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takami: Pflugers Archiv. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 辻口幸之助: 日本形成外科学会誌. 8,. 12-20 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 芝田英生: 蛋白質 核酸 酵素. 33,. 1392-1396 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 西田俊朗: 蛋白質 核酸 酵素. 33,. 2717-2722 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tagawa: "Mitochondrial dysfunction under anoxia,with speeial reference to depletion of ATP and subsequent release of Ca^<2+>" Falk Symposium., 221-228 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inoue: "虚血のマーカー" 共立出版, (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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