| 研究課題/領域番号 |
16K10929
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
木戸 浩司 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 医員 (60772621)
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| 研究分担者 |
槇田 浩史 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20199657) [辞退]
内田 篤治郎 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (40262183)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | プロポフォール注入症候群 / 心筋細胞 |
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| 研究実績の概要 |
プロポフォール注入症候群の主要標的臓器として心筋が挙げられることから、ヒト人工多能性幹細胞(iPSC)由来心筋細胞を用いてプロポフォール高用量・長時間曝露による影響を検討した。
ヒトiPSC由来心筋細胞に対し、プロポフォール(0,2,10,50μg/ml)を48時間曝露した後、細胞傷害に関する指標[生細胞プロテアーゼ活性(細胞生存率)、カスパーゼ3/7活性、オートファジー活性]、エネルギー代謝関連の指標(ATP、培地中の乳酸値、ミトコンドリア活性)の測定と関連遺伝子の発現を検索するため、PCR-Arrayを施行した。統計学的検討にはDunnettの多重比較検定を行い、P < 0.05を有意とした。
今回使用したヒトiPSC由来心筋細胞は、トロポニンの発現が陽性であり、また、細胞塊を形成する形で培養すると、拍動が確認できた。10μg/ml以上の群において有意に、細胞生存率・ATP産生・NAD+/NADH比・ミトコンドリア膜電位の低下とオートファジー活性の上昇を認め、50μg/ml 群における細胞生存率は20.7%低下した(P < 0.05)。ミトコンドリア呼吸鎖のタンパク遺伝子(NDUFS8、SDHB)の有意な発現低下を認めた。プロポフォール50μg/ml群において、共焦点顕微鏡観察では多数のオートファジー空胞を認め、電子顕微鏡所見では、ミトコンドリアの分裂像、オートファゴソーム像、さらには細胞質内の空胞を認めた。
プロポフォールの高容量・長時間曝露により、オートファジー反応の増加を伴う心筋細胞死が認められ、原因の一つとして呼吸鎖タンパク遺伝子の発現低下を伴うミトコンドリア機能の低下が示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ヒトiPSC由来心筋細胞を用いた実験系が確立され、結果が集積しつつあると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、CoenzymeQ10作用させた実験系により、プロポフォール注入症候群におけるCoenzymeQ10の治療的効果について検討を加える予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2016年度の研究が終了した段階で、培養細胞・培地・試薬などの購入を行った後、端数として残額が発生したため、次年度以降の試薬の購入資金として繰り越すこととした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
2017年に予定されている実験に用いる試薬の購入資金に使用する予定である。
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