犬の僧帽弁におけるコルチゾールのタンパク質異化作用の影響

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K08114
• 研究機関: 日本獣医生命科学大学
• 研究代表者: 原 康 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 教授 (00228628)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: クッシング症候群 / 高コルチゾール血症 / 心筋肥大 / 三次元心エコー / 心筋バイオマーカー / 心内腔容積

研究実績の概要

今年度は、犬の高コルチゾール血症モデルを作成し、それが心臓、特に僧帽弁装置にどのような影響をもたらすのかを、３次元的な心エコー装置および心筋バイオマーカーの測定を行うことで評価した。今年度の補助金は、主に上記の研究を 遂行するためのビーグル犬購入費、実験結果を解析するパソコン、心筋バイオマーカーをはじめとする血液生化学検査の外注費用に当てられた。
現在、３頭の解析が終了しており、もう３頭の研究を遂行中である。心エコー検査結果では高コルチゾール血症が弁ではなく心筋の肥大を引き起こしていることが示唆され、大変興味深い結果となった。人医領域では高コルチゾール血症が左心室の肥大を引き起こしたり、心機能障害を引き起こしたりする可能性があることが知られている。獣医領域でも、従来から用いられている２次元的な心エコー図検査項目において、心筋が肥大する可能性が報告されているが、３次元的な心内腔容積の評価を行った報告はまだない。また、血中のコルチゾール濃度と心筋バイオマーカーを用いた心筋障害の影響についても明らかにはされていない。
現在までの解析では３次元心エコーにより、心内腔容積が減少していることが示唆されている。また、心筋バイオマーカーはそれほど変化しない可能性があるため今後の解析結果と合わせて判断していく予定である。来年度、統計処理が可能になる６頭の解析終了後、研究結果を国内の学会で発表する予定である。

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

高コルチゾール血症モデルの３頭の心エコー検査結果は投薬前と比較して、投薬後に心室中隔壁厚と左室自由壁厚はそれぞれ増加していた。また左室拡張末期圧と良好に相関すると言われている拡張早期左室流入血流速度/拡張早期拡張早期僧帽弁輪心筋速度E/Emは増加していた。そのため、３頭の実施のみで統計学的な検討はまだ実施できていないが、心筋の肥大により、左心室の拡張機能が低下したためにこのような結果が認められたと考えている。
また、三次元心エコーによる心内腔容積の測定においては、投薬後、収縮期および拡張期の両方で減少が認められた。この結果についても統計学的な検討はまだ実施できていないが、コルチゾールの大量暴露により同心円状の心筋リモデリングや線維化が心筋に起きた結果として、心筋肥大が引き起こされたと考えられる。一方心筋のバイオマーカーは心房性利尿ナトリウムペプチド、脳性利尿ナトリウムペプチド、心筋トロポニンIの３種類のバイオマーカーの測定を行なっているが、あまり特徴的な変化は認められていない。そのため、統計学的な検討が可能になった段階で改めて、結果を解釈していく予定である。
現在、残り３頭の実験が進行中であり、統計処理が可能になる６頭の解析終了後、研究結果を国内の学会で発表する予定である。
さらに並行して、摘出したモデル犬の心臓の病理学的検索を実施するため切片の作成、PCR用のサンプルの作成を実施している。

今後の研究の推進方策

平成３０年度は平成２９年度から引き続き実施している高コルチゾール血症のモデル犬での研究をもう３頭追加で実施し、その後解析を行う。次に心筋、弁装置、大血管などのサンプルを用いて、高コルチゾール血症がそれらに引き起こした変化を病理学的に検討する。病理組織に変化が認められた場合、それらが起きた原因となる異化タンパクの発現を免疫染色、PCRなどと用いて検討していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

高コルチゾール血症モデルの血液生化学検査を６頭実施する予定であったが、当該年度には３頭しか実施することができなかったため、次年度に一部繰り越して、血液生化学検査費用の一部として使用する予定である。また次年度は病理組織の検討のための抗体などの消耗品に主に予算として使用していく予定である。