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ラット敗血症性ショックモデルにおいて、血中一酸化窒素(NO)濃度および一酸化炭素(CO)濃度の変動を静脈血中ニトロシルヘモグロビン(NO-Hb)と動脈血中カルボキシヘモグロビン(CO-Hb)および左心室、大動脈、脾臓を摘出し、それぞれの臓器におけるNO合成酵素(NOS)およびヘムオキシゲナーゼ(HO)の遺伝子発現レベルを測定し、それぞれの合成酵素阻害薬であるL-canavanineとzinc protoporphyrine投与により、遺伝子発現レベルの変動と循環系抑制改善が認められた。各種臓器でのNOおよびCOが遺伝子発現レベルで関連することが示唆された。心灌流モデルおよび血管灌流モデルにおいては、炎症性サイトカインによる心抑制、血管反応性抑制に対し、非特異的NO合成酵素(NOS)ではなく、誘導型NOS(iNOS)によってのみ改善がみられ、構成型NOS(cNOS)の重要性が確認されたが、通常のRT-PCR法によるNOSおよびHOレベル増加の有意な抑制は認められなかった。
臨床研究において、生体ストレス反麻の簡単な指標としてNO-Hbレベルを測定してきたが、有意な増加を認めなかった。一方、CO-Hbレベルは、人工心肺使用心臓手術、食道癌手術および多発外傷患者において有意な増加を示し、ストレス反応時の簡便な指標となりうると考えられた。冠動脈再建術患者において、人工心肺使用時と非使用時を比較すると、炎症性サイトカインのmRNA発現レベルの増加に伴って、iNOSおよびHO-1のmRNA発現レベルが増加することを認め、臨床における炎症性サイトカインとガス状伝達物質の関連を確認した。
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