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レドックス評価による劇症化予測を目的とした心筋炎の非侵襲的診断法の開発研究

研究开发心肌炎的非侵入性诊断方法，旨在利用氧化还原评估预测暴发性疾病

基本信息

批准号：
22K16591
负责人：
水田幸恵
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16591/
关键词：
心筋炎 DNP-MRI レドックス心筋ミトコンドリア

项目摘要

心筋炎の病態には心筋の酸化ストレスやミトコンドリア機能異常が関わっており、それらを生体イメージングで可視化することで、心筋炎の病態を非侵襲的に評価できる可能性がある。本申請研究では、レドックスイメージング装置を用いて心筋炎の生体内レドックス状態を可視化し、定量的に評価する非侵襲的診断法の開発を目的としている。ドキソルビシン誘発急性心筋炎モデルマウスと通常マウスの心臓のレドックス状態を比較するため、経静脈的に投与したニトロキシルラジカルが心臓で代謝される速度をDMP-MRIで撮像し、算出し定量的に評価した。その結果、ドキソルビシン群で、コントロール群と比較し有意にニトロキシルラジカルの代謝速度に変化が生じることが確認され、心臓におけるレドックス状態の変化を反映しているものと考えられた。次に、心筋細胞自体の酸化還元反応のメカニズムを明らかにするために、H9c2(ラット横紋筋由来細胞)とCmPプローブとの反応を電子スピン共鳴装置(ESR)を用いて解析した。ESR信号の減少率は、ミトコンドリア電子伝達経路の複合体IVの阻害剤であるKCNを添加することにより有意に抑制された。また、ドキソルビシンを投与したH9c2細胞ではコントロールに比べESR信号の減少率が抑制された。これらの結果からドキソルビシンを投与したH9c2細胞のCmP酸化還元代謝は、ミトコンドリア機能障害により低下していることが示唆された。さらにミトコンドリア機能を解明するために、H9c2細胞の酸素消費速度を測定したところ、ドキソルビシン投与により有意に低下していた。以上から、少なくともin vitroではミトコンドリア機能障害により、ドキソルビシン投与心筋のCmPレドックス代謝が低下していることが示唆された。

The possibility of abnormal cardiac function associated with pathological changes in the heart muscle is assessed. The present application studies the development of a non-invasive diagnostic method for the visualization and quantitative evaluation of the state of cardiomyopathy in vivo using a diagnostic device. The DMP-MRI imaging and quantitative evaluation of the metabolic rate of the heart disease induced by acute myocarditis were compared between the normal and venous state of the heart disease. The results of the study are as follows: (1) the metabolic rate of the brain is changed;(2) the metabolic rate of the brain is changed;(3) the metabolic rate of the brain is changed;(4) the metabolic rate of the brain is changed; and (5) the metabolic rate of the brain is changed. Second, the acidification of cardiac muscle cells and their own reactions were analyzed by electron resonance spectroscopy (ESR). ESR signal reduction rate is intentionally suppressed by the addition of KCN. The decrease rate of ESR signal in H9c2 cells was inhibited by the addition of the protein. The results showed that CmP metabolism in H9c2 cells was significantly lower than that in control cells. The acid consumption rate of H9c2 cells was determined by the method of "determination of acid consumption rate" and "determination of acid consumption rate". The above mentioned problems can be solved by reducing the metabolism of muscle and muscle.