2019 Fiscal Year Annual Research Report
Myocardial protection via mTOR - Proposal of novel therapy for ischemia-reperfusion injury
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17K11909
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
北畑 洋 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (60161486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高石 和美 徳島大学, 病院, 講師 (20325286)
川人 伸次 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任教授 (60284296)
堤 保夫 広島大学, 大学院医系科学研究科(医), 教授 (90523499)
藤原 茂樹 徳島大学, 病院, 助教 (90434505)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 心筋保護 / 虚血再灌流 / mTOR / rapamycin / ロイシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本邦においては，生活習慣の変化に伴い心血管疾患患者が近年急増している。特に糖尿病を基礎疾患にもつ患者は発症率が高いことが知られており，その対策は重要な課題となっている。
申請者らはこれまでに，アミノ酸，特にロイシンの投与が心筋梗塞サイズを減少させ心筋保護作用を示すことを明らかにしてきた。さらに，その心筋保護のシグナル伝達経路についてはインスリンシグナル系とは別の経路，ロイシンに応答するmammalian target of rapamycin（mTOR）に注目して実験を行ってきた。
今年度はin vivo虚血再灌流モデルを用いた実験を行った。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時間の再灌流を行った（コントロール群）。再び冠動脈を閉塞，Evans Blueを注入し心臓を取り出した後に，心臓をスライスし再染色後心筋梗塞サイズを測定した。ロイシン群は，虚血再灌流前にロイシン（200 mg/kg i.v.）によるプレコンディショニングを行った。これらの結果，ロイシン群はコントロール群に比較して，心筋梗塞サイズが有意に減少し心筋保護作用を認めた。同様の実験をmTORノックアウトマウスを用いて行うと，ロイシン群の心筋保護作用が棄却されたことから，ロイシンのmTORを介するシグナルへの影響が明らかとなった。さらに，糖尿病モデルマウス（db/dbマウス）を用いて同様の虚血再灌流実験を行った。インスリンシグナル系の心筋保護作用が棄却されているこのモデルにおいてもロイシン群の心筋保護作用が保持されたことから，ロイシンの心筋保護作用はインスリンシグナル系とは別経路での作用機序を有することが明らかとなった。
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