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2016 Fiscal Year Research-status Report

細胞膜マイクロドメインを介する心筋保護作用に高血糖が及ぼす影響

Research Project

Project/Area Number 16K10940
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

堤 保夫  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 准教授 (90523499)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 克哉  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 教授 (30263841)
堤 理恵  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 助教 (80510172)
酒井 陽子  徳島大学, 病院, 講師 (90711862)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords高血糖 / 細胞膜マイクロドメイン / 心筋保護作用 / イソフルラン
Outline of Annual Research Achievements

マウスを人工呼吸下に開胸、血行動態を測定しながら、心臓冠動脈を30分間閉塞し、2時間の再潅流を行った(コントロール群)。心臓を取り出し、スライスし、再染色後心筋梗塞サイズを測定した。虚血再潅流前に吸入麻酔薬イソフルラン(1.0 MAC)にて30分間APC刺激を与えた場合、心筋保護作用が認められた(APC群)。また、グルコースを静注することで高血糖マウスモデルを作成し、心筋梗塞サイズを比較検討した(高血糖コントロール群・高血糖APC群)。その結果、高血糖によってAPCの心筋保護作用は消失した。また、心筋梗塞サイズの評価は梗塞域の測定のみならず、心筋のダメージを定量的に示す血漿トロポニン-I濃度も測定し、梗塞サイズの結果を確証すると同様の結果が得られた。
In vitro遊離心室筋細胞を用いた低酸素実験を行った。マウスの摘出心をランゲンドルフ酵素法にて灌流、得られた遊離心室筋細胞をラミニンを用いてディッシュに接着させた。通常培養液(グルコース濃度 5.5 mmol/L)を「グルコースなし」のものに置き換え、特殊チャンバーを用い、1時間低酸素状況 (95%N2, 5%CO2) に暴露することで心室筋細胞に虚血状態をつくりだした。その後1時間通常の培養状態に戻すことで再灌流状態とした。細胞をトリパンブルー染色することで死亡細胞と正常細胞を区別し、生存率を割り出した。APC群では、イソフルラン1.0MACにて30分間刺激を与えることで、生存率がコントロール群に比べ上昇し、APCによるプレコンディショニング作用が明らかになった。同様の実験を高グルコース濃度培養液に一日インキュベートした心室筋細胞において行った場合には細胞生存率は改善せず、APCの心筋保護作用が棄却された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

高血糖モデルにおいてAPC刺激による心筋保護作用が抑制されるという結果を得、研究の進捗は順調と思われる。また、交付申請書に記載した「研究実施計画」通りに進捗していることから、おおむね順調と思われる。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、in vitroの高血糖、遊離単一心筋細胞を用いた研究を行っていく。さらに、ノックアウトマウスを用いた虚血再灌流実験を行うことで、細胞膜マイクロドメインを介するメカニズムについて考察していく。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Strict blood glucose control by an artificial endocrine pancreas during hepatectomy may prevent postoperative acute kidney injury2017

    • Author(s)
      Naoji Mita, Shinji Kawahito, Tomohiro Soga, Kazumi Takaishi, Hiroshi Kitahata, Munehide Matsuhisa, Mitsuo Shimada, Hiroyuki Kinoshita, Yasuo M. Tsutsumi, and Katsuya Tanaka.
    • Journal Title

      J Artif Organs

      Volume: 20 Pages: 76~83

    • DOI

      10.1007/s10047-016-0925-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isoflurane-induced postconditioning via mitochondrial calcium-activated potassium channels.2016

    • Author(s)
      Michiko Kinoshita, Yasuo M. Tsutsumi, Kohei Fukuta, Asuka Kasai, and Katsuya Tanaka.
    • Journal Title

      J Med Invest

      Volume: 63 Pages: 80-84

    • DOI

      10.2152/jmi.63.80.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The synergistic effects of omega-3 fatty acids against 5-fluorouracil-induced mucosal impairment in mice.2016

    • Author(s)
      Mayu Sebe, Rie Tsutsumi, Sotaro Yamaguchi, Yousuke T. Horikawa, Nagakatsu Harada, Takuro Oyama, Nami Kakuta, Katsuya Tanaka, Yasuo M. Tsutsumi, Yutaka Nakaya, and Hiroshi Sakaue.
    • Journal Title

      BMC Nutr

      Volume: 2 Pages: -

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Plasma substance P concentrations in patients undergoing general anesthesia: an objective marker associated with postoperative nausea and vomiting.2016

    • Author(s)
      Takako Kadota, Nami Kakuta, Yousuke T. Horikawa, Rie Tsutsumi, Takuro Oyama, Katsuya Tanaka, and Yasuo M. Tsutsumi.
    • Journal Title

      JA Clin Rep

      Volume: 2 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40981-016-0034-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of oral carbohydrate with amino acid solution on the metabolic status of patients in the preoperative period: a randomized, prospective clinical trial.2016

    • Author(s)
      Rie Tsutsumi, Nami Kakuta, Takako Kadota, Takuro Oyama, Katsuyoshi Kume, Eisuke Hamaguchi, Noriko Niki, Katsuya Tanaka, and Yasuo M. Tsutsumi.
    • Journal Title

      J Anesth

      Volume: 30 Pages: 842-849

    • DOI

      10.1007/s00540-016-2217-y.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 糖代謝:侵襲時の代謝と血糖制御2016

    • Author(s)
      田中克哉、堤保夫
    • Journal Title

      麻酔

      Volume: 65 Pages: 495-502

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] General anesthesia of a Japanese infant with Barber-Say syndrome: a case report.2016

    • Author(s)
      Eisuke Hamaguchi, Yasuo M. Tsutsumi, Katsuyoshi Kume, Yoko Sakai, Nami Kakuta, Yuta Uemura, Shinji Kawahito, and Katsuya Tanaka.
    • Journal Title

      JA Clin Rep

      Volume: 2 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40981-016-0033-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 侵襲時の代謝破綻と糖負荷の影響2016

    • Author(s)
      堤保夫、香留希実子、笠井飛鳥、濵口英佑、酒井陽子、田中克哉
    • Organizer
      第63回日本麻酔科学会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡(福岡県・博多市)
    • Year and Date
      2016-05-26 – 2016-05-26
  • [Presentation] イソフランによる心筋保護作用はSirtによるOpa-1制御を介する2016

    • Author(s)
      堤保夫、香留希実子、濵口英佑、酒井陽子、北畑洋、田中克哉
    • Organizer
      第63回日本麻酔科学会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡(福岡県・博多市)
    • Year and Date
      2016-05-26 – 2016-05-26
  • [Remarks] 徳島大学医学部麻酔科・疼痛治療医学分野 業績集

    • URL

      http://tokudaimasui.jp/study/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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