酸素ナノバブル水の細胞機能保護効果の解明、特に心臓保存への応用に関する研究

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酸素ナノバブルを含む水には生物に対する保護効果が存在する事が分かっており、例えば淡水魚と海水魚が共存して生存することができること、植物を悪条件化においた場合でも枯死するリスクが緩和される事が広く知られている。一方でそのメカニズム解明や臨床応用の可能性に関しては、未だ充分な知見が得られていない。そこで、本研究において、酸素ナノバブルが生物活性をもたらすメカニズムを細胞レベル,オルガネラレベルで検討した。具体的には、(1)酸素ナノバブルが生物活性をもたらすメカニズムをオルガネラレベルで検討し、(2)培養細胞において、ナノバブル水を添加し、種々のストレスに対する抵抗性を検討した。その結果、1、心筋から単離したミトコンドリアに種々の負荷をかけ、ナノバブル水の有無によるミトコンドリア機能を検討したところ、ミトコンドリアの膜電位を保持する上で一定の効果を認め、オルガネラレベルでの部分的な保護作用を見出すことができた。特に、心筋虚血を模倣する無酸素再酸素化による傷害に対して抵抗性を示した。2、一方、心筋由来の培養細胞において、ナノバブル水による無酸素再酸素化に対する保護効果を検討したところ、その効果は限定的であった。また、肝細胞や線維芽細胞において同様の実験を行なったが、やはりその効果は限定的であった。以上より,ナノバブル水による無酸素再酸素化傷害に対する保護効果は細胞レベルでは充分観察されないことが明らかとなり、虚血保護に用いる為には何らかの工夫が必要であるものと考えられた。