心筋再灌流障害におけるフリーラジカルの関与とラジカル消去剤の心筋保護に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07670806
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 片桐 敬 昭和大学, 医学部, 教授 (90102293)
• 研究分担者: 下司 映一 昭和大学, 医学部, 講師 (50192050) ; 今野 述 昭和大学, 医学部, 講師 (50215472) ; 柳下 俊邦 昭和大学, 医学部, 講師 (70183671)
• キーワード: 虚血再灌流 / 筋小胞体 / Ca-ATPase / Mitochondria / Hydrogen peroxide / Cerium chloride / Superoxide dismutase / ACE阻害薬

研究概要

(目的)
心筋の再灌流障害時におけるフリーラジカルの関与とラジカル消去剤の効果を、ラットおよび成犬心の各種虚血再灌流モデルにおいて検討した。
(結果)
1.成犬の冠結紮再灌流モデルにおいて、Electron Spin Resonance(ESR)法により再灌流30秒から5分後においてPOBNによりトラッピングされるフリーラジカルを検出した。
2.ラット灌流心および成犬の短時間虚血後の再灌流心において、虚血性不可逆性細胞障害発生以前の短時間虚血心においても再灌流により心筋小胞体のCa-ATPase活性の有意な低下と膜構成蛋白の崩壊が起こることが示された。
3.ラット再灌流心および単離心筋細胞において、hydrogen peroxideと特異的に反応し沈着物として電顕観察が可能なCerium chlorideの投与により、血管内皮細胞およびmitochondriaから産生されるhydrogen peroxideを電顕でとらえ、再灌流障害時に発生するフリーラジカルの発生源を明らかにした。
4.成犬のStunned myocardiumにおいて、ラジカル消去剤であるSODやACE阻害薬(alacepril)投与により、心機能や筋小胞体機能が有意に保持され、stunned myocardiumにおける心機能低下の一因として、フリーラジカルの関与が示唆された。
(総括)
以上より、虚血再灌流時に発生するフリーラジカルが虚血再灌流心の細胞障害に重要な役割をになっていることが明らかとなり、さらにラジカル消去剤投与の有用性が示された。

研究成果

• [文献書誌] Ryuji Ueda,et al.: "Histochemical Demonstration of Hydrogen Peroxide Generation in Endothelial Cells and Mitochondria in Rat Heart." Jpn CircJ. 60. 431-432 (1996)
• [文献書誌] Katsumichi Iijima: "Dose ACE-I (alacepril) Scarvenge Free Radicals on Stunned Myocardium?" VIII Biennial Meeting International Society for Free Radical Research,Abstract book. 152-3 (1996)
• [文献書誌] Hirohisa Arata,et al.: "Role of Free Radicals in the Stunned Myocardium" VIII Biennial Meeting International Society for Free Radical Research,Abstract book. 153-1 (1996)
• [文献書誌] Toshiki Iwata,et al.: "Superoxide Dismutase is ineffective Against Reperfusion Injury in Catalase Inhibited Rat Heart" VIII Biennial Meeting International Society for Free Radical Research,Abstract book. 153-2 (1996)
• [文献書誌] Ryuji Ueda,et al.: "Histochemical Demonstration of Hydrogen Peroxide Generation in Reperfused Rat Heats" VIII Biennial Meeting International Society for Free Radical Research,Abstract book. 153-3 (1996)
• [文献書誌] Ryuji Ueda,et al.: "Production of Hydrogen Peroxide during Hypoxia-regenerated in Isolated Myocytes." J Mol Cell Cardiol. 28. A316 (1996)
• [文献書誌] Takashi Katagiri: "Pathophysiologic Behavior of Myocardium in Acute Ischemia and Reperfusion" J Mol Cell Cardiol. 28. A344 (1996)
• [文献書誌] Ueda Ryuji: "Histochemistry and Cytochemistry 1996." Nakanishi Printing Co.,ed by T Saito, 1122 (1996)
• [文献書誌] 飯島克倫: "心筋の構造と代謝-1995-" 六法出版社、心筋代謝研究会編, 447 (1996)
• [文献書誌] Takashi Katagiri: "Ischemic Heart." Kluwer Academic Publishers,ed by M Nagano(in press), (1997)