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2011 年度 実施状況報告書

心虚血・再灌流時における心筋間質セロトニン動態解明と心筋細胞傷害軽減の検討

研究課題

研究課題/領域番号 23592691
研究機関独立行政法人国立循環器病研究センター

研究代表者

秋山 剛  独立行政法人国立循環器病研究センター, 心臓生理機能部, 室長 (70202554)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード心臓 / 虚血・再灌流 / セロトニン / 5-HIAA / マイクロダイアリシス法
研究概要

心虚血・再灌流時の心筋間質5-HT (serotonin)動態を解明するために、まず、麻酔下ウサギに心臓マイクロダイアリシス法を用い、虚血部心筋間質5-HT濃度をモニターした。虚血部心筋間質5-HT濃度は、心虚血後の再灌流により著明に上昇し、再灌流10-20 minでピークに達し、その後回復することを明らかにした。また、5-HT 再取り込み機能、およびモノアミンオキシダーゼ(MAO)による5-HT代謝機能が、心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態にどのような影響を及ぼしているかを明らかにするために、Fluoxetine (5-HT再取り込み阻害剤)、あるいは pargyline (MAO阻害剤)をdialysis probeから局所投与しながら虚血部心筋間質5-HT濃度をモニターした。心筋組織の5-HT 再取り込み機能は、再灌流20 min以降の心筋間質5-HT濃度の回復に重要な役割をしていること、またMAOは、虚血・再灌流全体を通じて心筋間質5-HT濃度調節に貢献していることを明らかにした。さらに、麻酔下ラットに心臓マイクロダイアリシス法を用い、心筋間質5-HTと、5-HTのMAOによる代謝物である5-HIAA (5-hydroxyindole acetic acid)を同時モニタリングすることに成功し、虚血・再灌流時の心筋間質5-HT動態をより詳しく解析することが可能となった。また、生理的条件下では、心筋間質5-HIAA濃度は血中5-HIAA濃度より高いことから、心筋組織では5-HTのMAOによる代謝が活発であると推察された。

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

申請書の現在までの研究計画は、心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解明することであり、現在までに5-HT 再取り込み機能、 MAOによる5-HT代謝機能が心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態に及ぼす影響を明らかにした。さらにより詳しい心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解析するために、麻酔下ラットに心臓マイクロダイアリシス法を用いて、心筋間質5-HTと5-HIAAの同時モニタリングに成功し、薬理学的手法を用いて同時モニタリングの有効性を示した。心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解明するという観点から、研究は申請書の予定通り順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

申請書に記載した通り、5-HTと5-HIAAの同時モニタリング法を用いて、さらに詳しく心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解析する予定である。さらに、再灌流時に虚血部心筋間質に大量に放出される5-HTが、心筋細胞傷害にどの程度関わっているか、またその心筋細胞障害はreceptor-dependentによるものか、MAO-dependentによるものか、さらにその心筋細胞傷害を薬理学的に軽減できるかの検討を、予定通り進めていく方針である。

次年度の研究費の使用計画

申請書通りに主として実験動物、薬剤、HPLC消耗品、Dialysis probe 材料等の消耗品経費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Medetomidine, an alpha2-adrenergic agonist, activates cardiac vagal nerve through modulation of baroreflex control.2012

    • 著者名/発表者名
      Shimizu S, Akiyama T, Kawada T, Sata Y, Mizuno M, Kamiya A, Shishido T, Inagaki M, Shirai M, Sano S, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: Vol. 76 ページ: 152-159

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-11-0574

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Centrally administered ghrelin activates cardiac vagal nerve in anesthetized rabbits.2011

    • 著者名/発表者名
      Shimizu S, Akiyama T, Kawada T, Sonobe T, Kamiya A, Shishido T, Tokudome T, Hosoda H, Shirai M, Kangawa K, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Autonomic Neuroscience

      巻: vol. 162 ページ: 60-65

    • DOI

      10.1016/j.autneu.2011.04.001

    • 査読あり
  • [学会発表] Contribution of reuptake and enzymatic degradation to myocardial interstitial 5-HT levels during ischemia-reperfusion2012

    • 著者名/発表者名
      曽野部 崇、秋山 剛、杜 成坤、戦 冬雲、白井 幹康
    • 学会等名
      第89回日本生理学会大会
    • 発表場所
      松本市総合体育館(松本市)
    • 年月日
      2012年3月30日
  • [学会発表] Simultaneous monitoring of myocardial interstitial serotonin (5-HT) and its major metabolite 5-hydroxyindole acetic acid (5-HIAA)2012

    • 著者名/発表者名
      杜 成坤、戦 冬雲、秋山 剛、曽野部 崇、白井 幹康
    • 学会等名
      第89回日本生理学会大会
    • 発表場所
      松本市総合体育館(松本市)
    • 年月日
      2012年3月30日

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公開日: 2013-07-10  

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