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2015 年度 実績報告書

生体ガスによる活性酸素種計測法の開発と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 26253037
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

下内 章人  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80211291)

研究分担者 近藤 孝晴  中部大学, 生命健康科学部, 教授 (20135388)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード活性酸素 / レーザー誘起 / 質量分析 / 皮膚ガス
研究実績の概要

(1)技術開発
平成26年度に引き続き,OHクラスターの定量性を確実にするため,レーザー誘起蛍光法(LIF)と大気圧イオン化質量分析装置を組み合わせた活性酸素の定量分析を可能にすることを目的とした.このためレーザー発光・誘起蛍光検知・解析システム・手掌チャンバーを試作し,水銀ランプを用いたOH・発生装置を製作,LIFによる較正を行い,APIMSスペクトルと対比させ,皮膚ガス中におけるROS活性の定量法にむけた準備を行った.その準備段階としてOHラジカルに特異性のある周波数帯をもつ小型レーザー発振装置を採用し,小型LIFシステムの試作し,皮膚表面から放出の計測に成功した.引き続き,それらの開発技術の評価試験を行い,平成28年度からのAPIMS-LIFを組み合わせたシステム構築に向け準備を進めた.
(2)臨床試験
種々の生活習慣が水素消費量・ROS生成量に与える影響:成人を対象に早朝空腹状態・食後2時間におけるLIF・APIMSによる直接計測ならびに水素ガス吸入による間接的計測法を用いたROS計測を実施した.ROS計測値は他の酸化ストレスマーカ,静脈血一般検査/生活習慣(喫煙・飲酒・睡眠・運動・ストレス・食生活習慣など)との関連も探索した.②運動時ROS生成量の推定:前年度の予備的検討をもとに運動時の水素ガス吸入を伴う運動時水素ガス摂取量の連続計測を実施した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

APIMSデータの定量性を持たせるための小型LIF制作に時間を要し,両者を連結させるところまでに至らなかった.今後,小型LIFの最終仕様を決定し,APIMSとの連結したシステム構成を行う必要がある,また,臨床試験3項目のうち,疾患患者を対象とした活性酸素計測が心不全患者の呼気水素計測にとどまり,活性酸素の計測には至らなかった.今後,さらに疾患範囲を広げて行く必要がある.

今後の研究の推進方策

(1)技術開発:試作した小型レーザ誘起蛍光システムを大気圧イオン化質量分析システムと連結し,APIMSによる活性酸素定量につなげ,臨床使用可能なレベルに到達する.
(2)臨床試験:呼吸循環疾患をもつ被験者を対象とし,独自開発技術の臨床的有用性を検証する.さらに特に呼気中におけるROSは主に口腔/上気道に由来すると考えられるため,口腔内衛生環境の関連因子も追加検討項目に入れた臨床試験を実施する.
(3)解析:H28年度までに得られた疫学調査データを固定し解析する.これにより当初の活性酸素に関する仮説を検証する.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Exhaled Acetone Concentration Is Related to Hemodynamic Severity in Patients With Non-Ischemic Chronic Heart Failure.2016

    • 著者名/発表者名
      1.Yokokawa T, Sugano Y, Shimouchi A, Shibata A, Jinno N, Nagai T, Kanzaki H, Aiba T, Kusano K, Shirai M, Takeishi Y, Yasuda S, Ogawa H, Anzai T.
    • 雑誌名

      Circ J

      巻: 80 ページ: 1178-1186

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A case of acute decompensated heart failure evaluated by series of exhaled acetone concentration as noninvasive biomarker of heart failure severity.2016

    • 著者名/発表者名
      2.Yokokawa T, Sugano Y, Shimouchi A, Nakayama T, Ohara T, Jinno N, kanzaki H, Anzai T.
    • 雑誌名

      Int J Cardiol

      巻: 204 ページ: 112-113

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors affecting coordination between heart rate variability and physical acceleration during free-moving days in adults.2015

    • 著者名/発表者名
      3.Taniguchi K, Shimouchi A, Seki J, Jinno N, Shirai M, Seiyama A.
    • 雑誌名

      Advanced Biomedical Engineering

      巻: 4 ページ: 35-41

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Basic consideration of exogenous H2 consumption in the biological system2016

    • 著者名/発表者名
      Akito Shimouchi, Naoya Jinno, Dock-Chil Che
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [学会発表] 水素ガス摂取量に基づく生体内ヒドロキシルラジカル生成量の推定と一考察2015

    • 著者名/発表者名
      下内章人
    • 学会等名
      日本安定同位体生体ガス医学応用学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-11-06 – 2015-11-17
  • [学会発表] Basic consideration of exogenous H2 consumption in the biological system2015

    • 著者名/発表者名
      Akito Shimouchi, Naoya Jinno, Dock-Chil Che
    • 学会等名
      Breath Analysis Summit 2015
    • 発表場所
      Wien
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 牛乳乳製品摂取による呼気水素ならびに健康効果への影響2015

    • 著者名/発表者名
      下内章人,神野直哉,野瀬和利,近藤孝晴
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-06-11 – 2015-06-12
  • [学会発表] xhaled hydrogen molecules may be an anti-oxidative biomarker2015

    • 著者名/発表者名
      Akito Shimouchi
    • 学会等名
      日本呼吸器病学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-04-16 – 2015-04-18
  • [図書] 非侵襲的検体検査の最前線―唾液検査・呼気検査を中心に―2015

    • 著者名/発表者名
      4.下内章人
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2017-01-06  

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