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2005 年度 実績報告書

ヘモグロビン小胞体(ナノ粒子)の酸素放出過程解析と虚血部位酸素の機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 16300162
研究機関早稲田大学

研究代表者

酒井 宏水  早稲田大学, 理工学術院, 助教授 (70318830)

研究分担者 小林 紘一  慶應義塾大学, 医学部(外科), 教授 (80051704)
キーワード人工赤血球 / 微小循環動態 / ヘモグロビン / 虚血 / 酸素放出 / ヘモレオロジー / 人工血液 / リポソーム
研究概要

(1)脳硬塞や心筋梗塞など、血管障害により低酸素状態に陥った組織の細胞壊死の回避は、酸素供給の回復が先決である。この際、虚血領域への酸素供給は側副経路からの血流に依存せざるを得ないが、血流中に人工赤血球が存在すれば、酸素供給の向上が期待できる。そこで、有茎皮弁モデル(ハムスター)を用い、Hb小胞体の投与効果を検討した。酸素親和度の高いHb小胞体(P50=9mmHg)を6%-HES溶液に分散させた。粘度は11.5cPと高粘度であった。また、Hbを含有しない空小胞体も調製した。脱血と投与を同時に行い、循環血液量の約33%を交換した。HbV、および小胞体の存在は、血漿層の粘度の増大を招来し、これが血管壁での剪断応力を生じ、血管機能の恒常性、皮弁組織内の血行動態の改善、血管壁透過性亢進の抑制をもたらした。しかし組織酸素分圧の回復および壊死細胞数の低減には、高粘度、高酸素親和度HbVが不可欠であった。
(2)極度の血液希釈をした貧血状態でのHb小胞体の投与効果を、ハムスター皮下微小循環動態観測モデルを用いて明らかにした。アルブミン溶液で循環血液量の40%、次いで35%の血液希釈の二段階を行い、その後、酸素親和度の異なる(P50=8または29mmHg)二種類のHbV8,HbV29で35%の血液希釈を行った。HbV8の方がHbV29よりも皮下組織酸素分圧が高かった。血圧、心拍出量も高い値を維持し、これが皮下組織血流を増大させ、更に酸素供給量の向上と代謝産物のwashing out促進に寄与した。心臓など酸素消費量の多い臓器は組織酸素分圧が著しく低下するが、HbV8は酸素を途中で放出せずにより確実に必要とされる場所にまで酸素を運搬する。また小粒子径のため血漿層に均一に分散しているので酸素を組織に均等に供給できたことも、心機能の保持に寄与したと考えられる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] recombinant human serum albumin solution : Degradation of HbV and erythropoiesis in rat spleen for 2 Weeks.2006

    • 著者名/発表者名
      Sakai H, Horinouchi H, Yamamoto M, Ikeda E, et al.
    • 雑誌名

      Transfusion 46

      ページ: 339-347

  • [雑誌論文] Oxygen transport by low and normal P50 Hb-vesicles in extreme hemodilution.2005

    • 著者名/発表者名
      Cabrales P, Sakai H, Tsai AG, Takeoka S, Tsuchida E, Intaglietta M.
    • 雑誌名

      Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol 288

      ページ: H1885-H1892

  • [雑誌論文] New generation of hemoglobin-based oxygen carriers evaluated for oxygenation of critically ischemic hamster flap tissue.2005

    • 著者名/発表者名
      Contaldo C, Plock J, Sakai H, Takeoka S, Tsuchida E, Banic A, Erni D
    • 雑誌名

      Crit.Care Med. 33

      ページ: 806-812

  • [雑誌論文] Oxygen Release from low and normal P50 Hb-vesicles from Transiently Occluded Arteriole in the Hamster Window Model.2005

    • 著者名/発表者名
      Sakai H, Cabrales P, Tsai AG, Intaglietta M, Tsuchida E.
    • 雑誌名

      Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol. 288

      ページ: H2897-H2903

  • [雑誌論文] Is the Hb in Hb-vesicles infused for isovolemic hemodilution necessary to improve oxygenation in critically ischemic hamster skin?2005

    • 著者名/発表者名
      Plock JA, Contaldo C, Sakai H, Tsuchida E, Erni D, et al.
    • 雑誌名

      Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol 289

      ページ: H2624-H2631

  • [雑誌論文] Oxygen Infusions (Hemoglobin-Vesicles and Albumin-Hemes) Based on Nano-Molecular Sciences. (Review)2005

    • 著者名/発表者名
      Tsuchida E, Sakai H, Komatsu T, et al.
    • 雑誌名

      Polymers Adv.Technol. 16

      ページ: 73-83

  • [雑誌論文] 海外文献紹介"P50値の低いヘモグロビンによる酸素ターゲッティング・酸素治療の新しい原理".2005

    • 著者名/発表者名
      酒井宏水, 土田英俊
    • 雑誌名

      人工血液 13

      ページ: 122-127

  • [雑誌論文] 目でみるバイオ「微小血管内を均一に流れる人工赤血球とその運命」2005

    • 著者名/発表者名
      酒井宏水, 土田英俊
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー 63

      ページ: 571-572

  • [図書] Blood Substitutes (Ed.By Robert M.Winslow), Chapt.44, pp.514-5222006

    • 著者名/発表者名
      Sakai H, Sou K, Takeoka S, Kobayashi K, Tsuchida E
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      Elsevier
  • [図書] Microvascular Research : Biology and Pathology, Vol.2(Ed.by David Shepro), pp.1095-11032006

    • 著者名/発表者名
      Tsai AG, Cabrales P, Sakai H, Intaglietta M.
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      Elsevier
  • [図書] 先端医療シリーズ37「人工臓器・再生医療の最先端」第16章-4.pp.279-2862005

    • 著者名/発表者名
      土田英俊, 酒井宏水, 小松晃之, 小林紘一
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      寺田国際事務所/先端医療技術研究所

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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