微小循環機能恒常性を考慮した細胞型人工酸素運搬体の設計と開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13557132
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 末松 誠 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (00206385)
• 研究分担者: 武岡 真司 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (20222094) ; 森崎 浩 慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (60182226)
• キーワード: 一酸化炭素 / 酸素 / ヘモグロビン / ビリルビン / ヘムオキシゲナーゼ / シトクロームP450 / 微小循環 / 肝臓

研究概要

本年度は内毒素処置ラット肝においてヘム分解動態とCOの役割を調べる目的でNO, COを共に消去できるHbO_2,NOのみを消去できるmetHbをそれぞれ1.5g/dlで潅流し血管抵抗と基礎胆汁流量の変化を検討した。HbO_2を投与すると内毒素処理肝では著明な血管抵抗の増加とともに基礎胆汁流量の低下が15分で現れた。血管抵抗の増加はHbO_2を潅流液から除去すると可逆的に低下したが、胆汁流量の低下は回復せず、HbO_2除去後もさらに低下し30分でコントロールの50%程度に低下した。一方metHbを投与した群では血管抵抗の上昇は軽度に留まり、基礎胆汁流量にも著明な変化は認めなかった。一方両群には胆汁中のbilirubin-IXαの推移で大きな違いが見られた。すなわちHbO_2群では投与後15分で基礎量の約2倍、metHbでは約4倍に増加し、これらの分子を除去した後も増加は抑制されず、それぞれ30分で15倍、30倍に増加した。HbO_2投与時のbilirubin上昇量から換算されるCOの濃度は正常の約15倍、すなわち35μMと考えられた。以上のことから内毒素処理肝ではNO, COを除去するHbO_2を投与すると著明な胆汁流量の低下を来たすこと、またmetHbではNOは消去されるもののCOが過剰に生成されることにより基礎胆汁流量が維持される可能性が示唆された。肝臓がHb由来のhemeを分解する際、同時に数μM程度のCOが生成され血管抵抗を生理的に維持する一方、胆汁うっ滞作用は示さずむしろ基礎胆汁流量を保つために必要なfail-safe mediatorであることが示された。またCOの作用機序にはcGMP非依存性のメカニズムが関与することが示唆された。以上の所見は酸素運搬体として細胞型ヘモグロビンを作成することの重要性を示唆している。

研究成果

• [文献書誌] Taniai, H., Suematsu, M., et al.: "Protective roles of enddothelin B receptor-mediated nitric oxide generation in hepatobiliary dysfunction in anoxiareoxygenated perfuse rat liver"Hepatology. 33. 894-901 (2001)
• [文献書誌] Kyokane, T., Suematsu, M., et al.: "Carbon monoxide from heme catabolism proyects against hepatobiliary dysfun-ction in endotoxin-treated rat liver"Gastroenterology. 120. 1227-1240 (2001)
• [文献書誌] Imai, T., Suematsu, M., et al.: "Vascular smooth muscle cell-direct overexpression of heme oxygenase-1 elevates blood pressure through attenuation of nitric oxide-Induced vasodilation in mice"Circ Res. 89. 55-62 (2001)
• [文献書誌] Morisaki, H., Suematsu, M., et al.: "Role of carbon monoxide In leukocyte and platelet dynamics in rat mesentery during sevoflurane anesthesia"Anesthesiology. 95. 192-199 (2001)
• [文献書誌] Uwatoku, R., Suematsu, M., et al.: "Kupper cell-mediated recruitment of rat dendritic cells to the liver: roles of Nacetylgalactosamine-specific sugar receptors"Gastroenterology. 121. 1460-1472 (2001)
• [文献書誌] Ozawa, N., Suematsu, M., et al.: "Leydig cell-derived heme oxygenase-1 regulates apotosis of premeiotic germ cell in response to stress"J.Clin.Invest. 109. 457-467 (2001)
• [文献書誌] Suematsu, M., Makino, N., et al.: "In Free Radicals In Digestive Disease(eds.Yoshikawa, T., Niki, E.)Karger"Mechanisms for carbon monoxide-mediated protection against hepatobiliary dysfunction(in press).