Role of PI3K / Akt pathway on cardioprotective effects of flavonoids against ischemia-reperfusion injury

心臓における虚血-再灌流障害にはPI3K/Akt 経路が関与しているとされる。一方、一部のフラボノイドには、PI3K/Akt経路への作用が報告されている。また、一部のフラボノイドは脳梗塞障害を軽減することが報告された。本研究では、フラボノイドとその代謝物の心筋虚血-再灌流障害に対する保護効果と作用機序を解明することを目的とした。令和4年度は、令和3年度から引き続きフラボノイドの一つであるダイゼインの代謝物質であるS-エクオール（1 μmol/L）の心筋虚血に対するプレコンディショニング効果について心機能の回復面から検討を行い、合わせて機序の解明も進めた。ペントバルビタール麻酔下にラットから心臓を摘出して、大動脈・肺静脈・肺動脈カニュレーションを行いLangendorff法にて灌流を行い、肺静脈から左心室内にバルーンカテーテルを挿入して左心室圧（LVP）を測定した。LVPから左室dP/dt maxを求めて、心収縮能の指標とした。肺動脈から流出する冠灌流液を経時的に採取して冠流量とした。上記のラット摘出心臓モデルにおいて、Non-flow ischemiaによる虚血再灌流実験を行い、対照群とエクオール投与群の間で虚血再灌流時の心機能の回復を比較検討した。この結果、エクオールを虚血前から投与すると、対照群と比較して虚血再灌流時の心機能の回復が促進することが示された。また、機序に関しては、PI3K経路の関与を示す結果が得られ始めている。もし、自然に存在して消化管から吸収されるフラボノイドの生体内代謝物の心筋虚血保護作用が証明できれば、心臓外科手術や虚血性心疾患を合併した患者の麻酔管理において新たな心筋保護戦略になることが期待される。

心臓における虚血-再灌流障害にはPI3K/Akt 経路が関与しているとされる。一方、一部のフラボノイドには、PI3K/Akt経路への作用が報告されている。また、一部のフラボノイドは脳梗塞障害を軽減することが報告された。本研究では、フラボノイドとその代謝物の心筋虚血-再灌流障害に対する保護効果と作用機序を解明することを目的とした。令和4年度は、令和3年度から引き続きフラボノイドの一つであるダイゼインの代謝物質であるS-エクオール（1 μmol/L）の心筋虚血に対するプレコンディショニング効果について心機能の回復面から検討を行い、合わせて機序の解明も進めた。ペントバルビタール麻酔下にラットから心臓を摘出して、大動脈・肺静脈・肺動脈カニュレーションを行いLangendorff法にて灌流を行い、肺静脈から左心室内にバルーンカテーテルを挿入して左心室圧（LVP）を測定した。LVPから左室dP/dt maxを求めて、心収縮能の指標とした。肺動脈から流出する冠灌流液を経時的に採取して冠流量とした。上記のラット摘出心臓モデルにおいて、Non-flow ischemiaによる虚血再灌流実験を行い、対照群とエクオール投与群の間で虚血再灌流時の心機能の回復を比較検討した。この結果、エクオールを虚血前から投与すると、対照群と比較して虚血再灌流時の心機能の回復が促進することが示された。また、機序に関しては、PI3K経路の関与を示す結果が得られ始めている。もし、自然に存在して消化管から吸収されるフラボノイドの生体内代謝物の心筋虚血保護作用が証明できれば、心臓外科手術や虚血性心疾患を合併した患者の麻酔管理において新たな心筋保護戦略になることが期待される。