2020 Fiscal Year Research-status Report
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17K11047
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
渡邊 泰秀 静岡県立大学, 薬学部, 客員教授 (50305380)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
服部 裕一 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (50156361)
松田 直之 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50332466)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Na/Ca交換輸送体 / 心室筋細胞 / パッチクランプ法 / 敗血症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
敗血症性ショックは，体末梢血管抵抗低下および心筋収縮性低下を主体する急性循環不全病態である。初期は末梢循環が維持されるが、次第に血管内皮傷害と心機能低下が出現する。この心機能低下の機序を，心筋細胞内Ca2+動態に重要なCa2+調節膜タンパク質（Na+-Ca2+交換系：NCX）の変化を解析により，敗血症病態における心筋細胞障害の解明を目的とする。
敗血症マウスに対するホスホジエステラーゼ（PDE）阻害薬レボシメンダン（Lev）とミルリノン（Mil）の心臓保護作用を報告した。敗血症18時間後のマウスのTNF‐α、IL-1β、IL-6、MCP-１が、コントロールマウスに比べ有意に増加した。その敗血症1マウスのCa電流に対してLevとMilは作用しなかった（Yamashita et al, 2018）。2017年からin vivoエレクトロポレーション法（GONAD法）によりNCXKOマウスの作製を試みた。結果、生存ホモNCXKOマウスが作製され、先行研究の報告と異なり、定年退職が一年と迫りNCXKOマウス作製は断念した。2015年から2019年に、既存の薬物であるATP感受性Kチャネルのニコランジル、ピナシジル、抗不整脈薬フレカイニド、PDE阻害薬のシルデナフィル、硝酸薬SNPがNCX機能を促進することを見出し報告した（2016、2017、2019）。
敗血症マウスはNCXタンパクやNCXｍRNAが減少する報告がある（Karbitz et al., 2016, J Immunol; Fattahi and Ward, 2017, Mol Immunol）。2019年敗血症マウスのNCX機能について検討した。盲腸結紮穿孔（CLP）敗血症マウスモデルを作製し、パッチクランプ法で心室筋細胞のNCX電流密度記録した。対照群、すべての敗血症マウスでNCX機能は減少していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
盲腸紮穿孔敗血症(cecal ligation and puncture(CLP)-induced sepsis)マウスモデルを用いた報告を調べてみてもばらつきがあり、我々の実験結果とも異なることが判明した。私事であるが、2020年3月に浜松医科大学を定年退職した。2020年4月から静岡県立大学薬学部客員教授として研究を続行する機会を2019年12月に静岡県立大学から承認された。2019年12月に実験を継続するにあたり浜松医科大学の実験装置一式、試薬等を静岡県立大学薬学部に移動した。2020年4月から実験装置のセットアップ（パッチクランプ装置の必需品である蛍光顕微鏡のオーバーホール等も含む）、今後の研究方法などを静岡県立大学の教員と討論しながら進めている。また、2020年１月から日本を含む世界各地で、コロナウイルスのパンデミックが起こり、三蜜の禁止などの注意情報が発令され、2021年５月現在に至ってもコロナパンデミックが続いているため、困難のなか実験装置のセットアップ、研究を進めている。このような条件の下、心筋収縮性低下の原因となる心筋細胞Ca２＋動態に関与するタンパク質であるNCX、Ca２＋チャネルについて検討する。浜松医科大学で得られた結果と照合するため、再度CLP敗血症マウスモデル（対照群、敗血症３時間後、６時間後、１０時間後、２４時間後、４８時間後）の作製を行い、パッチクランプ法によりNCX電流、さらにCa２＋電流を採取して検討する。さらに対照群、NCX電流密度の最低のCLP敗血症マウス群、４８時間後群に対してNCX促進薬、Ca電流促進薬などを投与してNCX機能、Caチャネルへの作用を検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
静岡県立大学薬学部生体情報分析教室の研究課題の一つに敗血症病態の研究がある。敗血症マウスモデルの作製は、共通の動物実験モデルであるため共同して行っている。さらに、当教室の教員、学生との共同実験により、心筋収縮性低下の原因となる心筋細胞Ca２＋動態に関与するタンパク質であるNCX、Ca２＋チャネルについて研究を進める。浜松医科大学で得られた実験結果と比較するため、CLP敗血症マウスモデル（対照群、敗血症３時間後、６時間後、１０時間後、２４時間後、４８時間後）の作製を行い、パッチクランプ法によるNCX電流、Ca電流を採取し検討を行う。さらに、NCX促進薬、Ca電流促進薬などを投与し、対照群、NCX機能が最も低かったCLP敗血症マウス群、CLP４８時間後群に対するNCX機能、Caチャネル機能の改善作用とそのメカニズムについて検討する。
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| Causes of Carryover |
コロナパンデミックのため、必要な試薬、物品等を仕入れることができなかったため。
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