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2017 年度 実施状況報告書

細胞膜マイクロドメインを介する心筋保護作用に高血糖が及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 16K10940
研究機関徳島大学

研究代表者

堤 保夫  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 准教授 (90523499)

研究分担者 田中 克哉  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 教授 (30263841)
堤 理恵  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 助教 (80510172)
酒井 陽子  徳島大学, 病院, 特任准教授 (90711862)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード虚血再灌流障害 / 細胞膜マイクロドメイン / イソフルラン / 心筋保護作用 / 高血糖
研究実績の概要

吸入麻酔薬であるイソフルランには心筋保護効果があることが知られているが、そのメカニズムの全容は明らかではない。申請者はこれまで、この心筋保護作用が細胞膜マイクロドメインを起点に発現していることを明らかにしてきた。また近年、これらの心筋保護作用が、血糖値によって影響されることも明らかになってきた。そこで本研究は、細胞膜マイクロドメインを介するイソフルランの心筋保護作用に高血糖がどのように影響するかマウスモデルを用いて明らかにすることで、心筋保護経路の解明に寄与することを目的とする。
当該年度においては、マウスin vitro遊離心筋細胞を用い、低酸素モデルにて心筋細胞死亡率が吸入麻酔薬による刺激APCにより低下することを明らかにする実験と細胞培養液を高血糖にすることで、心筋細胞の死亡率がどのように影響を受けるかを調べる実験。さらに、高血糖モデルマウスの各群について、細胞膜マイクロドメインを介するメカニズムについて検討した。
その結果、吸入麻酔薬イソフフランを前投与した群では、心筋細胞の死亡率が低下した。また、高血糖にして同様の研究を行うと、APCの心筋保護作用が棄却された。
次に各群のマウスの摘出心に対し、カベオリン-3の活性をイムノブロッティング法にて確認した。その結果イソフルランによってカベオリン-3のタンパク活性が上昇することが明らかとなった。加えて、高血糖状態の心筋に対しイムノブロッティング法にてカベオリン-3の活性を調べてみると、タンパク活性を確認することができなかった。これらのことより、高血糖状態における吸入麻酔薬の心筋保護作用と細胞膜マイクロドメインとの関係に相互作用がある可能性が示唆された。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

実験計画書にある通りの進捗具合でありおおむね順調に進行していると言える。

今後の研究の推進方策

今後はノックアウトマウスを使いながら、上記と同様の研究を行うことで吸入麻酔薬の心筋保護作用に対する細胞膜マイクロドメインとの関係をより明確にする予定である。
さらに、マウス・カベオリン-3 DNAを基にアデノウイルスを作成し、精製ウイルスを用いて単一遊離心筋細胞にカベオリン-3を過剰発現させ、その細胞の高血糖が及ぼす影響について明らかにしていく。

次年度使用額が生じた理由

平成30年度3月納品となり支払いが完了していないため、次年度使用額が生じた。
(使用計画)
平成26年度4-5月に支払完了予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Noninvasive continuous blood pressure monitoring by the ClearSight system during robot-assisted laparoscopic radical prostatectomy.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakai, Yasuo M. Tsutsumi, Takuro Oyama, Chiaki Murakami, Nami Kakuta, and Katsuya Tanaka.
    • 雑誌名

      J Med Invest

      巻: 65 ページ: 69-73

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Jelly-type carbohydrate supplement in healthy subjects suppresses the catabolism of adipose tissue and muscle protein and improves their satisfactions.2018

    • 著者名/発表者名
      Takuro Oyama, Nami Kakuta, Naoji Mita, Shinji Kawahito, Katsuya Tanaka, and Yasuo M. Tsutsumi
    • 雑誌名

      Clin Nutri Exp

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strict blood glucose control by an artificial endocrine pancreas during hepatectomy may prevent postoperative acute kidney injury2017

    • 著者名/発表者名
      Naoji Mita, Shinji Kawahito, Tomohiro Soga, Kazumi Takaishi, Hiroshi Kitahata, Munehide Matsuhisa, Mitsuo Shimada, Hiroyuki Kinoshita, Yasuo M. Tsutsumi, and Katsuya Tanaka.
    • 雑誌名

      J Artif Organs

      巻: 20 ページ: 76~83

    • DOI

      10.1007/s10047-016-0925-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of oral carbohydrate with amino acid solution on serum oxidative/anti-oxidative status in healthy volunteers2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuo M. Tsutsumi, Takuro Oyama, Nami Kakuta, Yousuke T. Horikawa, Katsuyoshi Kume, Yoko Sakai, Rie Tsutsumi, and Katsuya Tanaka.
    • 雑誌名

      J Anesth

      巻: 31 ページ: 472~475

    • DOI

      10.1007/s00540-017-2355-x

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Comparison of Fosaprepitant and Ondansetron for Preventing Postoperative Nausea and Vomiting in Moderate to High Risk Patients: A Retrospective Database Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Murakami, Nami Kakuta, Katsuyoshi Kume, Yoko Sakai, Asuka Kasai, Takuro Oyama, Katsuya Tanaka, and Yasuo M. Tsutsumi
    • 雑誌名

      Biomed Res Int

      巻: 2017 ページ: 1~5

    • DOI

      10.1155/2017/5703528

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anesthetic Management of a Patient With Multiple Sclerosis2017

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Ohshita, Shoko Gamoh, Masahiko Kanazumi, Masahiro Nakajima, Yoshihiro Momota, and Yasuo M. Tsutsumi
    • 雑誌名

      Anesth Prog

      巻: 64 ページ: 97~101

    • DOI

      10.2344/anpr-64-02-10

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of jelly type carbohydrate on metabolism and evaluation of its excretion in healthy subjects.2017

    • 著者名/発表者名
      Takuro Oyama, Nami Kakuta, Asuka Kasai, Naoji Mita, Katsuyoshi Kume, Katsuya Tanaka, and Yasuo M. Tsutsumi.
    • 学会等名
      American Society of Anesthesiologist Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of intraoperative glucose load on metabolism in patients with diabetes mellitus.2017

    • 著者名/発表者名
      Asuka Kasai, Kohei Fukuta, Katsuya Tanaka, Nami Kakuta, and Yasuo M. Tsutsumi.
    • 学会等名
      American Society of Anesthesiologist Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] The influence of glucose load on metabolism in elderly patients during surgery using remifentanil-induced anesthesia.2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fukuta, Asuka Kasai, Katsuya Tanaka, Yoko Sakai, and Yasuo M. Tsutsumi.
    • 学会等名
      American Society of Anesthesiologist Annual Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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