デクスメデトミジンの心筋保護作用と心臓血管外科周術期管理への応用

近年、デクスメデトミジン(DEX)の術中投与により心臓外科術後患者の合併症発生率や死亡率が低下したことが報告された。基礎実験においてもDEXは虚血再灌流障害から心臓をはじめ様々な臓器を保護することがこれまでに報告されているが、今回これらのメカニズムとしてオートファジーに着目した。オートファジーは生体の恒常性を維持するために必要な自己蛋白分解システムであるが、過剰なオートファジー亢進は細胞死に繋がり、臓器障害の一因となる。虚血心筋におけるオートファジーの活性やDEX投与がオートファジー活性に及ぼす影響はいまだ不明である。虚血急性期のオートファジー活性を経時的に捉え、心臓血管外科周術期の至適なDEX投与法を解明することが本研究の目的である。研究計画では次の4テーマを掲げ実験を開始した。①ラットの虚血再灌流モデルにおけるオートファジー関連蛋白(Beclin1、p62、LC3BⅡ)の発現と経時的変化(sham群vs 虚血群)の評価②DEXの心筋保護効果とオートファジーの関連の検討③DEXの投与開始時期が心筋保護効果に及ぼす影響④心筋保護効果における吸入麻酔薬とDEXの併用効果とオートファジー制御への影響2020年度は、心筋サンプルを採取することに注力した。テーマ①の虚血群、②の虚血前DEX投与群、③の虚血後DEX投与群の心筋サンプルを採取した。心筋虚血はいずれも左前下行枝を30分間結紮委しその後120分間の再灌流を行った。その後再度左前下行枝を結紮し、青色の色素を左心耳より投与し虚血領域を同定したうえで、－80度で凍結保存を行った。2022年度はコロナウイルス対応の為、実験を行う時間を確保することが困難であり、計画通りには進まなかった。2023年度への延長申請を行い、承認頂いている。今後、心筋保護効果について、肉眼的心筋梗塞サイズ、蛋白解析を進めて実験の成果を発表する予定である。

近年、デクスメデトミジン(DEX)の術中投与により心臓外科術後患者の合併症発生率や死亡率が低下したことが報告された。基礎実験においてもDEXは虚血再灌流障害から心臓をはじめ様々な臓器を保護することがこれまでに報告されているが、今回これらのメカニズムとしてオートファジーに着目した。オートファジーは生体の恒常性を維持するために必要な自己蛋白分解システムであるが、過剰なオートファジー亢進は細胞死に繋がり、臓器障害の一因となる。虚血心筋におけるオートファジーの活性やDEX投与がオートファジー活性に及ぼす影響はいまだ不明である。虚血急性期のオートファジー活性を経時的に捉え、心臓血管外科周術期の至適なDEX投与法を解明することが本研究の目的である。研究計画では次の4テーマを掲げ実験を開始した。①ラットの虚血再灌流モデルにおけるオートファジー関連蛋白(Beclin1、p62、LC3BⅡ)の発現と経時的変化(sham群vs 虚血群)の評価②DEXの心筋保護効果とオートファジーの関連の検討③DEXの投与開始時期が心筋保護効果に及ぼす影響④心筋保護効果における吸入麻酔薬とDEXの併用効果とオートファジー制御への影響2020年度は、心筋サンプルを採取することに注力した。テーマ①の虚血群、②の虚血前DEX投与群、③の虚血後DEX投与群の心筋サンプルを採取した。心筋虚血はいずれも左前下行枝を30分間結紮委しその後120分間の再灌流を行った。その後再度左前下行枝を結紮し、青色の色素を左心耳より投与し虚血領域を同定したうえで、－80度で凍結保存を行った。2022年度はコロナウイルス対応の為、実験を行う時間を確保することが困難であり、計画通りには進まなかった。2023年度への延長申請を行い、承認頂いている。今後、心筋保護効果について、肉眼的心筋梗塞サイズ、蛋白解析を進めて実験の成果を発表する予定である。