| 研究課題/領域番号 |
18K12131
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90140:医療技術評価学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
濱田 浩幸 九州大学, 農学研究院, 助教 (80346840)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 慢性血液透析療法 / 心筋細胞拍動能 / 電気生理学 / 計算機シミュレーション / 医療技術評価 / 拍動リズム / 収縮力 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、電気生理学に基づく数理解析手法を用いて血液透析治療中の体液Ca2+濃度の低下が心筋細胞の拍動能におよぼす影響ならびに心筋細胞の拍動機能障害を回避する方策を探った。透析治療後の拍動リズムは治療前のそれに比べてわずかに減速した。一方、治療後の収縮力は治療前のそれに比べて大きく低下した。各種膜輸送機構のイオン電流の精査は、治療中にNa/Ca交換機構の電流が顕著に増大することを特定した。これらの所見は、心筋細胞内のCa2+濃度の低下が心筋細胞の拍動機能障害機序の１つであり、治療中の体液へのCa2+補充液の適用またはNa/Ca交換機構の阻害が心筋細胞の拍動機能の維持に有用であることを示した。
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| 自由記述の分野 |
医用工学 電気生理学 システム生物学 計算機科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、慢性血液透析治療中の心筋細胞の負荷状況の評価と心筋細胞内Ca2+循環動態の保全方策の提案を実現する数理解析基盤を構築した。そして、透析治療中のCa2+動態の制御が心筋細胞内のCa2+循環動態の安定化に有効であることを証明した。この成果は患者の生命予後向上に大きく貢献する。本研究における「心負荷低減を目的に透析治療中の体内Ca2+動態を積極的に調節する治療戦略」は独創的研究である。また、本研究は細胞外液の時空間的電解質動態が生体機能の秩序形成に寄与することを明らかにし、細胞外液の電解質濃度の調節を通して生体機能を操作する研究分野を創造するものである。
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