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2016 年度 実績報告書

モノアミン動態への薬理学的介入による虚血・再灌流時心筋細胞傷害軽減の検討

研究課題

研究課題/領域番号 26462774
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

秋山 剛  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 (70202554)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード心臓 / 虚血・再灌流 / モノアミンオキシダーゼ / ヒドロキシラジカル / マイクロダイアリシス法
研究実績の概要

心虚血時、心臓交感神経からはノルエピネフリンが、血小板からはセロトニンが大量に放出され、これらのモノアミンはモノアミンオキシダーゼにより代謝される。この代謝過程で過酸化水素を発生するが、過酸化水素から生成される活性酸素ヒドロキシラジカルは、心虚血・再灌流時の心筋細胞傷害を引き起こすことが示唆されている。
我々は麻酔下ラットの心臓にマイクロダイアリシス法を用い、trapping agentとして4-HBAをマイクロダイアリスプローブより局所投与し、4-HBAの心筋間質hydroxyl radicalとの反応物である3,4-DHBAを組織から回収して、HPLCを用いて測定することにより、心筋間質におけるヒドロキシラジカル産生をin vivoでモニターすることを可能にした。
次に麻酔下ラットの左室虚血部において、心虚血・再灌流時のhydroxyl radical産生をモニターしながら、マイクロダイアリシスプローブを介してモノアミンオキシダーゼ阻害剤pargylineを局所投与し、モノアミン代謝を阻害することにより、再灌流時のヒドロキシラジカル産生が減少することを明らかにした。また、マイクロダイアリシス法による心虚血・再灌流時のミオグロビン放出モニターは、心筋細胞傷害の指標となることを示してきたが、この方法を用いて、麻酔下ラットの左室虚血部において、pargylineの局所投与によりモノアミン代謝を阻害することにより、再灌流時の心筋細胞傷害が減少することを明らかにした。
すなわち、心虚血・再灌流時に心臓交感神経終末から放出されるノルエピネフリン、および血小板から放出されるセロトニンは、receptorを介して心筋細胞傷害を引き起こすだけでなく、モノアミンオキシダーゼを介してヒドロキシラジカルを産生して心筋細胞傷害を引き起こすことが明らかになった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Myocardial interstitial levels of serotonin and its major metabolite 5-hydroxyindole acetic acid during ischemia-reperfusion.2017

    • 著者名/発表者名
      Du CK, Zhan DY, Akiyama T, Inagaki T, Shishido T, Shirai M, Pearson J.
    • 雑誌名

      Am J Physiol

      巻: 312 ページ: H60-H67

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00471.2016

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Monoamine oxidase-induced hydroxyl radical production and cardiomyocyte injury during myocardial ischemia-reperfusion in rats.2016

    • 著者名/発表者名
      Inagaki1 T, Akiyama T, Du CK, Zhan DY, Yoshimoto M, Shirai M.
    • 雑誌名

      Free Radic Res

      巻: 50 ページ: 645-653

    • DOI

      10.3109/10715762.2016.1162300

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute arterial baroreflex-mediated changes in plasma catecholamine concentrations in a chronic rat model of myocardial infarction.2016

    • 著者名/発表者名
      Kawada T, Akiyama T, Li M, Zheng C, Turner MJ, Shirai M, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 4 ページ: e12880

    • DOI

      10.14814/phy2.12880

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 拡張型心筋症ノックインマウスにおける心臓ノルエピネフリン動態異常2017

    • 著者名/発表者名
      戦冬雲、杜成坤、秋山剛、森本幸生、白井幹康、ピアソンジェームス
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松市
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] 拡張型心筋症ノックインマウスに対するドネペジルの治療効果2017

    • 著者名/発表者名
      杜成坤、戦冬雲、森本幸生、秋山剛、白井幹康、ピアソンジェームス
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松市
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] Central α2-Adrenergic Receptors, but notα2A-Receptor, Play a Key Role in Aortic Depressor Nerve Stimulation-induced Cardiac Parasympathetic Activation2017

    • 著者名/発表者名
      清水秀二、川田 徹、秋山 剛、福満雅史、宍戸稔聡、杉町 勝
    • 学会等名
      第81回日本循環器学会学術集会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-19
  • [学会発表] Cardiac vagal control in knock-in mouse model of dilated cardiomyopathy.2016

    • 著者名/発表者名
      Dong-Yun Zhan, Cheng-Kun Du, Tsuyoshi Akiyama, Sachio Morimoto, Shuji Shimizu, Toru Kawada, Mikiyasu Shirai, James T Pearson.
    • 学会等名
      AHA Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Medetomidine but not guanfacine enhances cardiac parasympathetic acetylcholine release during aortic depressor nerve stimulation.2016

    • 著者名/発表者名
      Shimizu S, Kawada T, Akiyama T, Fukumitsu M, Kamiya A, Shishido T, Sugimachi M.
    • 学会等名
      ESC Congress 2016
    • 発表場所
      Roma, Italy
    • 年月日
      2016-08-27 – 2016-08-31
    • 国際学会
  • [学会発表] 心虚血・再灌流研究におけるマイクロダイアリシス法の有用性2016

    • 著者名/発表者名
      秋山 剛
    • 学会等名
      第54回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2016-04-26 – 2016-04-28

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公開日: 2018-01-16  

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