病態モデル小動物における腎糸球体微小循環可視化法の開発と病態生理学的解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13878185
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 梶谷 文彦 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70029114)
• 研究分担者: 清水 壽一郎 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80294403) ; 荒木 淳一 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (80271055) ; 清野 佳紀 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (80028620) ; 小笠原 康夫 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (10152365) ; 毛利 聡 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00294413)
• キーワード: 腎糸球体微小血管 / 毛細血管可視化 / 虚血再灌流 / 糖尿病 / 高血圧 / 糸球体病態生理 / 輸出入細動脈 / カルシウム拮抗薬

研究概要

ペンシルレンズ型のCCD生体顕微鏡(分解能0.86μm、約800X)を用いて病的ラット(虚血・糖尿病・高血圧)の腎糸球体微小循環を可視化し、新たに開発した糸球体内血流速度分布計測のために画像処理ソフトを用いて各病態における微小循環の変化について解明することができた。
腎動脈の閉塞・開放による虚血再灌流モデルでは、管周囲および糸球体での微小循環を観察した。(Am J Physiol Renal Physiol.282(6):F1150-5,2002)両部位において閉塞前では血流は順行性であったが、虚血再灌流後では一過性の血流停止と逆行性血流を認めた。その後の経過では管周囲よりも糸球体の微小循環のほうが早く正常状態へ復帰した。これらの結果より腎皮質表面では虚血再灌流の早期から血管障害が生じており、管周囲の微小循環には糸球体周囲と比較し、より大きな影響があることが示された。
糖尿病、高血圧モデルの実験では、それぞれstreptoyotocin投与ラット、自然発症高血圧ラットを使用した。(Am J Physiol Renal Physiol.281(3):F571-7,2001)輸入細動脈、輸出細動脈を同時に観察し、対照群に比べて自然発症高血圧ラットでは輸入細動脈径が縮小し、糖尿病では逆に拡大していることがわかった。カルシウム拮抗薬であるBarnidipineの投与では高血圧腎では輸入細動脈の拡張が著明で、糖尿病腎では輸出細動脈の拡張が優位に観察された。血管径比(輸入細動脈径/輸出細動脈径)はそれぞれ有意に増加・減少していた。
本研究により、多様な病態における腎微小循環ダイナミクスの変化について評価することが出来た。これら一連の結果は糸球体病態生理の更なる理解に繋がると考える。

研究成果

• [文献書誌] Yada T, Shimokawa H, Kajiya F, et al.: "Hydrogen peroxide, an endogenous endothelium-derived hyperpolarizing factor, plays an important role in coronary autoregulation in vivo"Circulation. 107(7). 1040-1045 (2003)
• [文献書誌] Yada T, Goto M, Kajiya F, et al.: "In vivo visualization of subendocardial arteriolar response in renovascular hypertensive hearts"Am J Physiol : Heart and Circ Physiol. 284(5). H1785-H1792 (2003)
• [文献書誌] Kataoka N, Iwaki K, Kajiya F, et al.: "Measurements of endothelial cell-to-cell and cell-to-substrate gaps and micromechanical properties of endothelial cells during monocyte adhesion"Proc Natl Acad Sci USA. 99(24). 15638-15645 (2002)
• [文献書誌] Yamamoto T, Tada T, Kajiya F, et al.: "Intravital videomicroscopy of peritubular capillaries in renal ischemia"Am J Physiol : Renal Physiol. 282(6). F1150-F1155 (2002)
• [文献書誌] Matsuda H, Hayashi K, Kajiya F, et al.: "Distinct modulation of superficial and juxtamedullary arterioles by prostaglandin in vivo"Hypertens Res. 25(6). 901-910 (2002)
• [文献書誌] Yamamoto T, Hayashi K, Kajiva F, et al.: "In vivo visualization of angiotensin II-and tubuloglomerular feedback-mediated renal vasoconstriction"Kedney Int. 60(1). 364-369 (2001)