吸入麻酔薬が敗血症における筋萎縮に及ぼす予防効果の検討

吸入麻醉药对脓毒症肌肉萎缩的预防作用研究

基本信息

批准号：
21K08922
负责人：
甲斐慎一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08922/
关键词：
筋萎縮吸入麻酔薬敗血症 ICU-AW

项目摘要

吸入麻酔薬が敗血症における筋萎縮に及ぼす影響を検討するため、マウス由来筋芽細胞C2C12細胞を用いたin vitro実験から開始した。吸入麻酔薬であるセボフルラン(1-3%)およびイソフルラン（1-3%）をC2C12細胞に曝露させ骨格筋量の変化を検鏡にて細胞の直径を観察したところ、吸入麻酔薬の暴露は、C2C12細胞の直径を小さくした。これに対して、筋萎縮に関連する各種シグナル伝達経路の評価を行った。蛋白合成経路を確認するため、AkT, mTOR, S6K蛋白の発現量およびリン酸化についてWestern blotting法を用いて解析した。吸入麻酔薬の暴露は、S6K蛋白のリン酸化を抑制するなど蛋白合成を抑制する働きを示した。蛋白合成の抑制に関しては、AMPKの活性化が関与していると考え検討を進めている。また、蛋白分解経路を評価するためにユビキチンプロテアソーム経路の代表的なリガーゼであるAtrogin-1とMuRFの発現についてqPRとWestrn blottin法を用いてmRNAおよび蛋白を解析した。吸入麻酔薬の暴露はこれらの発現量を増加させており、蛋白分解も亢進している可能性が示された。そのため、この経路の検討を継続する一方でオートファジー経路など他の蛋白分解に関わる経路についても解析範囲を広げている。in vitro実験においては、LPS刺激等において吸入麻酔薬はIl-6 mRNAの発現量を抑制するなどの結果は示せているが、筋萎縮に影響している結果は見られていない。今後は吸入麻酔薬による直接的な作用をin vitro実験で検討するとともにマウスを用いたin vivo実験を通して敗血症モデルに対する影響についても確認していく。

为了研究吸入麻醉药对败血症肌肉萎缩的影响，我们从使用小鼠衍生的成肌细胞C2C12细胞进行体外实验。当吸入的麻醉药七氟醚（1-3％）和异氟烷（1-3％）暴露于C2C12细胞中，并使用光谱仪观察到细胞直径，以确定骨骼肌质量的变化。吸入麻醉的暴露会降低C2C12细胞的直径。作为响应，评估了与肌肉萎缩有关的各种信号通路。为了确认蛋白质合成途径，使用蛋白质印迹分析了AKT，MTOR和S6K蛋白的表达水平和磷酸化。吸入麻醉药的暴露已显示可抑制蛋白质合成，例如抑制S6K蛋白的磷酸化。我们正在考虑，蛋白质合成的抑制涉及AMPK的激活。另外，使用QPR和WestRN blottin方法，分析了mRNA和蛋白的表达Atrogin-1和Murf，泛素蛋白酶体途径的代表性连接酶。吸入麻醉药的暴露增加了表达水平，表明蛋白水解也可能增加。因此，在继续研究这一途径的同时，分析的范围也扩大到包括涉及蛋白水解的其他途径，例如自噬途径。在体外实验中，吸入麻醉药抑制了LPS刺激等中IL-6 mRNA的表达水平，但没有观察到影响肌肉萎缩的结果。将来，我们将研究吸入麻醉药在体外实验中的直接影响，并通过使用小鼠的体内实验来证实对败血症模型的影响。