2022 Fiscal Year Research-status Report
吸入麻酔薬による細胞膜マイクロドメイン・MAMを介した心筋保護作用機序の解明
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22K09047
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
堤 保夫 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (90523499)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
里見 志帆 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (60778299)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 細胞膜マイクロドメイン / 吸入麻酔薬 / ミトコンドリア / MAM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、心筋障害時における細胞膜マイクロドメインおよびミトコンドリアが接触する小胞体膜で、Mitochondria-associated ER membrane (MAM) と呼ばれる部分に対し、吸入麻酔薬がどのように作用するかを明らかにすることで、生命維持に重要なホメオスタシス機構の一端を解明することを目的とする。
まず、マウスin vivo 虚血再灌流モデルを用いて対照群、吸入麻酔群において心筋梗塞サイズを測定比較した。これは以前の報告と同様、全身麻酔、人工呼吸下に吸入麻酔薬イソフルラン（1.0 minimum alveolar concentration、30分の曝露）を前投与することによって心筋梗塞サイズが減少することを示した。また、カベオリン-3ノックアウトマウスを用い同様の実験を行い心筋梗塞サイズを測定し、カベオリン-3の影響を明らかにした。その結果、吸入麻酔薬の心筋保護作用がカベオリン-3ノックアウトマウスで棄却されることが明らかとなり、吸入麻酔薬の心筋保護作用がカベオリン-3を介して行われることが明らかになった。
次に、上記の各群の虚血再灌流を行った心臓をホモジナイズし、パーコール溶液を加え、超遠心分離（95,000×g、30分）をすることによってミトコンドリア画分を得た。その後これにMRB溶液（250 mM mannitol、5 mM HEPES、0.5 mM EGTA）を加え遠心（6,300×g、10分）することによって MAM層を得た。現在この MAM層に対しイムノブロットを行うことで Mfn-2などのタンパクが各群にどのように影響されるかを調査中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請書に示した実験の進捗状況のとおり、マウスin vivo 虚血再灌流モデルを用いて対照群、吸入麻酔群において心筋梗塞サイズを測定比較する実験はほぼ終了している。また、各群の心臓を用い、吸入麻酔薬のカベオリン・MAMの影響を明らかにする実験に取り組んでいるため、おおむね順調に進展していると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、引き続き各群の心臓を用い、吸入麻酔薬のカベオリン・MAMの影響を明らかにする実験を行う。また、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に対して通常培養液を「グルコースなし」のものに置き換え、1時間低酸素状況 (95%N2, 5%CO2) に曝露することで心室筋細胞に虚血状態をつくりだす。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する。吸入麻酔群では、イソフルラン1.0MACにて30分間刺激を与え、心筋保護作用を明らかにする。Methyl-β-cyclodextrin (MBCD) はコレステロール枯渇剤であり、カベオラの崩壊をもたらす。MBCDを前投与し、同様の実験を行なうことでカベオラの心筋細胞保護作用を明らかにする。
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[Journal Article] Rapid dantrolene administration with body temperature monitoring is associated with decreased mortality in Japanese malignant hyperthermia events.2023
Author(s)
Toyota Y, Kondo T, Shorin D, Sumii A, Kido K, Watanabe T, Otsuki S, Kanzaki R, Miyoshi H, Yasuda T, Horikawa YT, Mukaida K, Tsutsumi YM.
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Journal Title
BioMed Res Int
Volume: 2023
Pages: 8340209
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Remimazolam requires less vasopressor support during induction and maintenance of general anesthesia in patients with severe aortic stenosis undergoing transcatheter aortic valve replacement: A retrospective analysis from a single center.2022
Author(s)
Miyoshi H, Watanabe T, Kido K, Kamiya S, Otsuki S, Narasaki S, Toyota Y, Kondo T, Horikawa YT, Saeki N, Tsutsumi YM.
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Journal Title
BioMed Res Int
Volume: 2022
Pages: 6386606
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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