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2008 年度 実績報告書

人工赤血球流体のリガンド反応ダイナミズムの生理的意義とリガンド治療剤への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19300164
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, 准教授 (70318830)

キーワード生体材料 / 生物・生体工学 / ナノバイオ / 生体機能利用 / 人工血液 / 一酸化窒素 / 一酸化炭素 / レオロジー
研究概要

COは毒性の高いガスであるが、生体内で産生される微量のCOの生理的役割(有用性)が認知されている。そこで、我々は、COが配位した人工赤血球(Hb小胞体:HbV)を、出血性ショック状態に陥ったラットに投与し、COの細胞保護効果について検討した。COガスをHbV分散液に通気し、CO-HbVを調製した。同様に、ラット洗浄赤血球を処理したCO-RBCを調製し、通常の酸素を結合した02-HbV,02-RBGと比較した。更に、Hbを内包しない空の小胞体(Empty vesicles,EV)の投与も検討した。ラット頸動脈から循環血液量の50%を脱血し、出血性ショック状態とした。15分後に上述の蘇生液を投与した。いずれの蘇生液の投与でも、血圧、血液ガス組成が速やかに回復したが、EV群のみ、3,6時間後に血圧が低下した。全例が生存し、COの毒性に起因する兆候は一切認められなかった。出血性ショックからの蘇生は全身的な再灌流傷害を引起こし、血中ALT,AST,LDHは、02-HbV群,02-RBC群,EV群で上昇した。しかし、CO-HbV群,CO-RBC群では有意に低い値を示した。血中HbCO量は6時間後には3%に低下し、同時にCOは呼気中に排気され、CO-HbV,CO-RBCともに、COを放出した後、酸素運搬体として機能した。活性酸素(02-)とNOが反応しONOO-を生じ、これが組織の3-nitrotyrosine化を誘起するが、抗3-nitrotyrosine抗体による免疫染色では、CO結合体の投与による酸化的ストレスの低下を示唆した。今回の実験結果から、活性酸素産生に関与するヘム酵素にCOが作用して、虚血再灌流傷害を低減している可能性があり、詳細を検討する必用がある。蘇生初期は酸素よりも循環血液量の回復が先決であり、人工赤血球の新しい使用法を示唆する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Effects of hemoglobin vesicles, a cellular-type artificial oxygen carrier, on human hematopoietic stem/progenitor eells in vitro.2009

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguohi, M. Fujihara, S. Wakamoto, H. Sakai, et al.
    • 雑誌名

      J. Biomed. Materials Res. 88A

      ページ: 34-42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systemic administration of hemoglobin vesicles elevates tumor tissue oxygen tension and modifies tumorresponse to irradiation.2009

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, Y. Izumi, H. Horinouohi, Y. Teramura, H. Sakai, et al.
    • 雑誌名

      J. Surg. Res. 151

      ページ: 48-54

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluid resuscitation with artificial oxygen carriers in hemorrhaged Rats : Profiles of Hb-vesicles degradation and hematopoiesis for 14 days.2009

    • 著者名/発表者名
      H. Sakai, Y. Seishi, Y. Obata, et al.
    • 雑誌名

      Shock 31

      ページ: 192-200

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工赤血球の過去、現在、未来2009

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

      ファルマシア 45

      ページ: 23-28

  • [雑誌論文] Review of hemoglobin-vesioles as artificial oxygen carriers2009

    • 著者名/発表者名
      H. Sakai, K. Sou, H. Horinouohi, K. Kobayashi, E. Tsuchida
    • 雑誌名

      Artif. Organs 33

      ページ: 139-145

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NO and CO binding profiles of hemoglobin vesicles as artificial oxygen carriers.2008

    • 著者名/発表者名
      H. Sakai, A. Sato, P. Sobolewski, et al.
    • 雑誌名

      Biochlm. Biophys. Acta 1784

      ページ: 1441-1447

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of luminal factors in the recovery of gastric functions and behavioral changes after chronic Helioobacter pylori infection.2008

    • 著者名/発表者名
      E. F. Verdu, P. Beroik, H. Sakai, E. Tsuchida, S. M. Collins, et al.
    • 雑誌名

      Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 295

      ページ: G664-Q670

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多波長パルス分光法を用いたHb小胞体用パルスオキシメータに関する研究.2008

    • 著者名/発表者名
      須崎裕典, 酒井宏水, 小林直樹, 池田達彦, 堀之内宏久, ほか.
    • 雑誌名

      人工血液 16

      ページ: 198-204

    • 査読あり
  • [学会発表] 人工赤血球(ヘモグロビン小胞体)とCOの反応性と細胞保護効果2008

    • 著者名/発表者名
      酒井宏水
    • 学会等名
      第46回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      六本木ヒルズ
    • 年月日
      20081127-20081129
  • [学会発表] Hemoglobin-vesicles as 02- and CO carriers2008

    • 著者名/発表者名
      H. Sakai
    • 学会等名
      The 6th Current Issues on Blood Substitute Research
    • 発表場所
      Keio University
    • 年月日
      20081024-20081025
  • [学会発表] Hb-vesicle, a cellular Hb-based oxygen carrier, fulfills the physiological roles of the RBC structure.2008

    • 著者名/発表者名
      H. Sakai
    • 学会等名
      The 6th Current Issues on Blood Substitute Research
    • 発表場所
      Keio University
    • 年月日
      20081024-20081025
  • [学会発表] Hb-Vesicle : A Cellular Hb-Based Oxygen Carrier that Fulfills the Physiological Roles of the RBC structure2008

    • 著者名/発表者名
      H. Sakai
    • 学会等名
      ISOTT 2008 (Intenational Society on Oxygen Transport to Tissue)
    • 発表場所
      Sapporo Prince Hotel
    • 年月日
      20080803-20080807
  • [学会発表] ヘモグロビン小胞体(人工赤血球)のNO, CO反応挙動と血管不活性との相関2008

    • 著者名/発表者名
      酒井宏水
    • 学会等名
      第57回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフイコ横浜
    • 年月日
      20080528-20080530
  • [学会発表] (招待講演)医用生体工学と救命医療の接点、人工赤血球への期待2008

    • 著者名/発表者名
      酒井宏水
    • 学会等名
      第23回日本救命医療学会総会・学術集会イブニングセミナー
    • 発表場所
      センターホール(東京)
    • 年月日
      2008-09-05

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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