出血性ショックモデルラットを用いた魚油脂肪乳剤投与の抗炎症作用の解析

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25504004
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 小林 哲幸 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (50178323)
• 研究分担者: 相星 淳一 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (50256913)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 出血性ショック / 救急救命医療 / 脂質栄養 / 脂質メディエーター / 質量分析 / オメガ３脂肪酸 / 脂肪乳剤 / 魚油

研究概要

必須脂肪酸の一種であるオメガ３系列脂肪酸は魚油に豊富に含まれ、種々の炎症病態において抗炎症作用を示すことが既に明らかにされている。一方、救急救命医療において、出血性ショックなどの重症病態におけるオメガ３系列脂肪酸の臨床栄養学的研究は皆無である。本研究では、出血性ショックモデルラットを用いて、オメガ３系列脂肪酸を強化した魚油脂肪乳剤を臨床に近い条件下で投与し、その抗炎症効果をin vivoで多面的に解析し評価することを目的とし、今年度は以下の実績が得られた。
(1) 出血性ショックモデルラットへの魚油脂肪乳剤投与実験条件の検討と抗炎症作用の評価：麻酔条件や脱血・返血量等を変化させて、肺障害、腸管粘膜障害、腎障害を指標に十分な障害が認められる条件を決定した。続いて、予め一定量の魚油脂肪乳剤を静脈内投与あるいは腹腔内投与したラットに前記の出血性ショックを惹起し、蘇生処理後にバイタルサイン、血液循環動態及び肺障害、腸管粘膜障害、腎障害を測定して抗炎症作用を評価した。その結果、魚油脂肪乳剤を腹腔内投与した群では、臓器障害の軽減が認められた。
(2) 各種炎症性メディエーター、炎症関連分子の多面的測定：前項(1)の条件で魚油脂肪乳剤を前投与したラット、および対照群として生理食塩水を前投与したラットに出血性ショックを惹起し、随時各種生体試料を採取した。血液、リンパ液、肺、腸管などの生体試料中の炎症性脂質メディエーターを質量分析装置で定量解析した結果、魚油脂肪乳剤投与した出血性ショックモデルラットでは、魚油由来のEPAやDHAが腸管や血液で増加していた。また、遊離アラキドン酸量も特定の臓器で変化が認められた。

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

初年度の目標として、具体的には以下の実験項目を予定していた：１）I．出血性ショックモデルラットの実験条件の最適化、２）各種の臓器障害・急性炎症の評価系の検討、３）出血性ショックモデルラットへの魚油脂肪乳剤投与実験、４）機器分析を用いた生体試料の脂質分析。このうち、１）～３）項目については、ほぼ計画通りに実験条件の検討と最適化が済み、４）についても、質量分析装置、ガスクロマトグラフィー、およびELISAを用いた定量解析の準備が整い、実際に出血性ショックを惹起したラット臓器サンプルから試料を抽出し、質量分析で定量解析を行った（上記「研究実績の概要」を参照）。

今後の研究の推進方策

(1) 出血性ショックモデルラットへの魚油脂肪乳剤投与実験条件の検討と抗炎症作用の評価について：今後、その抗炎症作用をさらに詳細に解析するために、生体顕微鏡を用いて急性炎症における白血球動態の評価を行う予定である。また、in vivo imaging system (IVIS)装置を用いて、生きたラットで血管透過性や活性酸素産生、エラスターゼ産生などを測定し、急性炎症症状を多面的に評価することを検討している。
(2) 各種炎症性メディエーター、炎症関連分子の多面的測定について：今後は、さらに質量分析を用いた脂質メタボローム解析により網羅的に解析し、新規抗炎症性メディエーターも含めて解析する予定である。以上の炎症関連分子の定量結果を総合的に考察し、オメガ３系列脂肪酸による抗炎症作用機構について明らかにしたい。

次年度の研究費の使用計画

当初、今年度に購入する機器として６６万円のエバポレーターを予定していたが、学内の中古品で使用可能な物品が見つかったため新規に購入する必要がなくなり、その中古品を活用することにより研究は支障なく遂行することができた。
次年度以降に計画している生体顕微鏡観察や質量分析などの実験に用いる試薬や溶媒を購入する費用に充当し、研究をさらに深めて推進する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Group VIB Ca2+-independent phospholipase A2γ is associated with acute lung injury following trauma and hemorrhagic shock (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Morishita, Junichi Aiboshi, Tetsuyuki Kobayashi, Yuri Yokoyama, Saori Mikami, Jiro Kumagai, and Yasuhiro Otomo
  • 雑誌名: J. Trauma and Acute Care Surgery 巻: 75 ページ: 767-774
  • DOI: 10.1097/TA.0b013e3182a924f2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lymphoid Tissue Phospholipase A2 Group IID Resolves Contact Hypersensitivity by Driving Anti-Inflammatory Lipid Mediators (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Miki, Kei Yamamoto, Yoshitaka Taketomi, Hiroyasu Sato, Kanako Shimo, Tetsuyuki Kobayashi, Yukio Ishikawa, Toshiharu Ishii, Hiroki Nakanishi, Kazutaka Ikeda, Ryo Taguchi, Kenji Kabashima, Makoto Arita, Hiroyuki Arai, Gérard Lambeau, James Bollinger, Shuntaro Hara, Michael Gelb, and Makoto Murakami
  • 雑誌名: J. Exp. Med. 巻: 210 ページ: 1217-1234
  • DOI: 10.1084/jem.20121887
  • 査読あり