2001 年度実績報告書

慢性低酸素環境における呼吸及び循環系調節機構の統合的研究(特に遺伝子改変小動物での解析

研究課題

研究課題/領域番号	13670053
研究機関	国立循環器病センター
研究代表者	白井幹康国立循環器病センター研究所, 心臓生理部, 室長 (70162758)
研究分担者	西浦直亀国立循環器病センター研究所, 心臓生理部, 室員 (70132933) 下内章人国立循環器病センター研究所, 循環動態機能部, 室員 (80211291)
キーワード	覚醒下無拘束小動物 / テレメトリー計測 / 呼吸機能 / 酸素消費量 / 二酸化炭素排出量 / 微小血管造影 / プロスタサイクリン欠損マウス
研究概要	無麻酔、無拘束のラット及びマウスの循環(血圧、心拍数)、呼吸(一回換気量、呼吸数、呼気、吸気時間等)、及び代謝(酸素消費量、二酸化炭素排出量)をbeat by beatで、さらには日内変動レベルで計測、解析できる新しいシステムを世界に先駆け開発した。また、ラット、マウスの脳や骨格筋内の血管応答を、大血管から微小血管(内径100μm程度)に渡るin vivo血管樹で可視化できるX線テレビシステムと血管造影術を新たに開発した。血圧、心拍の計測には、慢性実験用テレメトリー自動解析システム(DATA SCIENCES社)を応用した。麻酔下でカテーテルを左頚動脈に挿入固定し、送信器は背部の皮下に埋め込んだ。従来の腹部大動脈にカテーテルを挿入する方法では、下肢の虚血がしばしば生じるため、頚動脈挿入法を新たに採用した。血圧、心拍レベル並びにこれらの日内変動のリズムは、埋め込み後3日目で正常化し、また、体温異常、行動異常や運動麻痺等は認められなかったことから、カテーテル留置による脳虚血はないものと考えられた。肺機能は、ホールボディプレチスモグラフ法(BUXCO社)を用いて計測した。更に、代謝は、SABLE SYSTEMS社の酸素、二酸化炭素解析装置を応用し、ケージ内の二酸化炭素と酸素の出入りを計測した。各パラメータはアナログ信号としてコンピュータに送り、NOTOCORD SYSTEMS社のデータ取得、実時間解析システムHEMで、一括して解析、記録した。X線テレビシステムには、1インチビジコンカメラ及びイメージインテンシファイヤー並びに微小焦点X線管を採用し、空問分解能8μmを実現した。以上の装置をプロスタサイクリン(PGI2)欠損マウスと対照マウスに応用し、以下の結果を得た。安静時では、1)PGI2欠損マウスの血圧、心拍、呼吸機能、代謝機能は、対照と比較し有意差はなかった。2)一酸化窒素合成酵素阻害剤の効果も、両マウス間で差を認めなかった。これらより、PGI2は、安静時では、呼吸、循環、代謝調節にあまり重要でないことが示唆された。しかし私共はすでに、慢性低酸素下のPGI2欠損マウスは、対照と比べ極度の右室肥大を呈することを解剖学的に検出している。来年度では、低酸素や運動等のストレス下でのPGI2の役割を究明する予定である。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Shirai, M.: "K_<ATP> channels predominantly regulate conduit vessel tone in normcxic art pulmonary arteries in vivo"Eur. J. Pharmacol.. 422. 181-184 (2001)
[文献書誌] Shirai, M.: "Two-week, but not 1-week, hypoxic exposure enhances nitric oxide-mediated basal tone regulation in rat resistance pulmonary arteries"Jpn. J. Physiol. 51. 395-398 (2001)
[文献書誌] Matsukawa, K.: "Sympathetic cholinergic vasodilatation of skeletal muscle small arteries"Jpn. J. Pharmacal. 88. 14-18 (2002)
[文献書誌] James T.Pearson: "Future investigations of micro-macro level cardiac functions using X-ray diffraction"BME. (in press). (2002)
[文献書誌] James T.Pearson: "Appraisal of ventilatory and circulatory functions in transgenic mice"Jpn. J. Physiol. (in press). (2002)
[文献書誌] 神田宗武: "放射光微小血管造影:遺伝子治療による血管新生"BME. 15. 26-31 (2001)

2001 年度 実績報告書

慢性低酸素環境における呼吸及び循環系調節機構の統合的研究(特に遺伝子改変小動物での解析

研究代表者

白井 幹康 国立循環器病センター研究所, 心臓生理部, 室長 (70162758)

研究成果

[文献書誌] Shirai, M.: "K_<ATP> channels predominantly regulate conduit vessel tone in normcxic art pulmonary arteries in vivo"Eur. J. Pharmacol.. 422. 181-184 (2001)

[文献書誌] Shirai, M.: "Two-week, but not 1-week, hypoxic exposure enhances nitric oxide-mediated basal tone regulation in rat resistance pulmonary arteries"Jpn. J. Physiol. 51. 395-398 (2001)

[文献書誌] Matsukawa, K.: "Sympathetic cholinergic vasodilatation of skeletal muscle small arteries"Jpn. J. Pharmacal. 88. 14-18 (2002)

[文献書誌] James T.Pearson: "Future investigations of micro-macro level cardiac functions using X-ray diffraction"BME. (in press). (2002)

[文献書誌] James T.Pearson: "Appraisal of ventilatory and circulatory functions in transgenic mice"Jpn. J. Physiol. (in press). (2002)

[文献書誌] 神田宗武: "放射光微小血管造影:遺伝子治療による血管新生"BME. 15. 26-31 (2001)

2001 年度実績報告書

白井幹康国立循環器病センター研究所, 心臓生理部, 室長 (70162758)