筋収縮に伴う筋細胞内外の酸素環境動態の変化と代謝動態との関連について

关于肌肉收缩时肌肉细胞内外氧环境动态的变化与代谢动态的关系

基本信息

批准号：
18700527
负责人：
増田和実
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700527/
关键词：
骨格筋ミオグロビンヘモグロビン NIRS MRS

项目摘要

昨年度の研究推進内容のうち、継続課題とした下肢骨格筋の灌流モデルについて、本年度の研究課題として実験を行った。下肢環流モデルでは、腹大動脈からカテーテルを挿入し、対象脚のみに灌流液が流れるよう、必要箇所の血管を結紮した。HbがWashoutされた後、座骨神経経由にて筋収縮を誘発し、その際のNIRS(近赤外線分光法)による筋酸素動熊をモニタした。また、発揮張力や酸素摂取量(VO2)等も連続的にモニタした。また、同一個体で、非灌流時(in vivo)における筋収縮中の筋内酸素動態もモニタした。筋の酸素動態(Δ[deoxy-Hb/Mb]は指数関数モデルに当てはめることによって、線形分析を行った。In vivoでのΔ[deoxy-Hb/Mb]動態の振幅(AP)は、収縮レベルに応じて上昇すした。また、時間当たりのΔ[deoxy-Hb/Mb]の変化率(AP/τ)も収縮レベルの上昇に伴って高値傾向を示した。これらの結果は、ヒトを対象とした時我々の結果と一致していた。一方、下肢環流時における収縮中のΔ[deoxy-Hb/Mb]動態は、in vivo時と同様に検出することができた。そのAPやAP/τは収縮レベルに応じて変化することが確認できた。なお、環流時のAPの化量は、約50-60%であった。以上の結果から、筋収縮時における筋酸素動態の約50-60%はHb以外のヘムタンパク、つまりMb (cytochromeを若干含む)の変化である可能性が示唆された。また、環流モデルの脱酸素化動態は、筋収縮レベルに応じて、Mbが脱酸素化し、細胞内の酸素分圧調整に寄与していることを示唆するものである。これらの成果は2008年に行われる国際学会や国内学会に発表し、専門学術誌への投稿を予定している。

作为去年研究推广的一部分，我们进行了下肢骨骼肌灌注模型的实验，这是今年研究项目的一个持续项目。在下肢灌注模型中，通过腹主动脉插入导管，并在必要的位置结扎血管，使灌注液仅流向目标腿。 Hb 被洗掉后，通过坐骨神经诱导肌肉收缩，并使用 NIRS（近红外光谱）监测肌肉氧活性。此外，持续监测施加的张力和摄氧量（VO2）。还在同一个体中监测非灌注状态（体内）肌肉收缩期间的肌内氧动力学。通过拟合指数模型对肌肉氧动力学（Δ[deoxy-Hb/Mb] 进行线性分析。体内Δ[脱氧-Hb/Mb]动态幅度(AP)随着收缩水平的增加而增大，每小时Δ[脱氧-Hb/Mb]的变化率(AP/τ)值趋于减小。随着收缩水平的增加，这些结果与我们在人类中的结果一致。可以与体内相同的方式进行检测，确认了AP和AP/τ根据收缩水平而变化。从上述结果来看，在灌注期间转化的AP的量约为50-60%。肌肉收缩过程中 60% 的肌肉氧动力学是由 Hb 以外的血红素蛋白（即 Mb）引起的。此外，灌注模型中的脱氧动力学表明，Mb根据肌肉收缩水平进行脱氧，有助于细胞内氧分压的调节。这些结果将在2008年的国际和国内会议上发表，并将提交给国际会议。专业学术期刊。