考 察

第 2章 の 摘 出 灌 流 心 臓 を 用 い た 研 究 で 、YT-146 の 心 筋 保 護 作 用 は ア デ ノ シ ン A1 受 容 体 刺 激 を 介 し て 発 揮 さ れ る と 考 え ら れ た 。 一 方 、 ラ ッ ト 摘 出 心 臓 を 定 圧 で Langendorff 灌 流 す る と 、YT-146 投 与 に よ る ア デ ノ シ ン A2 A 受 容 体 を 介 し た 冠 動 脈 拡 張 作 用 で 冠 動 脈 灌 流 量 は 顕 著 に 増 加 し た 。 ア デ ノ シ ン A2 A 受 容 体 ア ン タ ゴ ニ ス ト の 同 時 投 与 で 、YT-146 の 再 灌 流 時 の 心 収 縮 力 回 復 が わ ず か で は あ る も の の 減 弱 さ れ る 傾 向 も 観 察 さ れ た 。 つ ま り 、YT-146 の 心 筋 直 接 的 な 保 護 の 機 序 と し て 、 ア デ ノ シ ン A2 A 受 容 体 刺 激 を 完 全 に 除 外 で き な か っ た 。 そ こ で 本 章 で は 、 ラ ッ ト 摘 出 心 臓 を 定 流 量 の Langendorff 灌 流 を 行 っ た 。そ の 結 果 、定 流 量 灌 流 試 験 に お い て も YT-146 は 再 灌 流 時 の 心 収 縮 機 能 回 復 を 増 加 さ せ た こ と か ら 、 虚 血/再 灌 流 障 害 に 対 す る YT-146 の 心 筋 保 護 効 果 に ア デ ノ シ ン A2 A 受 容 体 刺 激 を 介 す る 冠 灌 流 量 増 大 の 寄 与 は 極 め て 小 さ い と 考 え ら れ た 。

本 試 験 に お い て 、YT-146 処 置 群 の 灌 流 心 臓 で は 、 再 灌 流 後 の 心 収 縮 能 の 回 復 だ け で な く 、 心 筋 高 エ ネ ル ギ ー リ ン 酸 含 量 の 回 復 も 促 進 さ れ た 。 こ れ ら の 結 果 は 、 虚 血 心 筋 で の ミ ト コ ン ド リ ア の エ ネ ル ギ ー 産 生 能 の 保 持 を 示 唆 し た 。虚 血 心 筋 に お い て Na⁺ チ ャ ネ ル 及 び Na⁺/H⁺ exchanger（NHE） を 介 し た 細 胞 外 領 域 （extracellular space） か ら 細 胞 内 へ の Na⁺ の 過 剰 な 流 入 に よ っ て 誘 発 さ れ る Na⁺ 過 負 荷 は 、ミ ト コ ン ド リ ア の エ ネ ル ギ ー 産 生 能 力 を 非 可 逆 的 に 減 少 さ せ る こ と が 示 さ れ て い る 8 6 , 8 7 )。し か し な が ら 、本 試 験 に お い て 虚 血 終 了 時 に 心 筋 組 織 の Na⁺ 含 量 を 測 定 し た と こ ろ 、YT-146 処 置 群 の 心 筋 Na⁺ 含 量 は 未 処 置 群 の そ れ と 同 様 の レ ベ ル ま で 増 大 し て お り 、YT-146 が 虚 血 心 筋 で の Na⁺ 過 負 荷 を 軽 減 さ せ る 能 力 は 低 か っ た 。 そ こ で 虚 血 心 筋 の ミ ト コ ン ド リ ア へ の YT-146 の 作 用 に つ い て 検 討 し た 。虚 血 終 了 時 の 心 筋 ミ ト コ ン ド リ ア 画 分 の Na⁺ 含 量 は 、 虚 血 前 値 の そ れ の 2 倍 以 上 に 増 大 し 、 心 筋 組 織 だ け で な く 心 筋 ミ ト コ ン ド リ ア で も Na⁺ 過 負 荷 が 生 じ て い る こ と を 見 出 し た 。一 方 、YT-146 処 置 群 の 心 筋 組 織 の ミ ト コ ン ド リ ア 画 分 の Na⁺ 含 量 は 、 未 処 置 群 の そ れ よ り も 低 値 と な っ た 。 こ の こ と は 、虚 血 に よ る 心 筋 ミ ト コ ン ド リ ア で の Na⁺ 過 負 荷 が YT-146 に よ り 抑 制 さ れ る こ と を 示 唆 す る も の で あ る 。つ ま り 、YT-146 は 虚 血 心 筋 組 織 へ の Na⁺ 過 負 荷 を 抑 制 し な い が 、 ミ ト コ ン ド リ ア で の Na⁺ 過 負 荷 を 抑 制 す る こ と に よ り 、 虚 血 時 の ミ ト コ ン ド リ ア エ ネ ル ギ ー 産 生 能 力 を 保 持 す る と 考 え ら れ た 。

さ ら に 、YT-146 に よ る ミ ト コ ン ド リ ア へ の Na⁺ 過 負 荷 抑 制 が オ ル ガ ネ ラ の エ ネ ル ギ ー 産 生 能 に 及 ぼ す 効 果 に つ い て 検 討 し た 。YT-146 処 置 し た 正 常 灌 流 の み を 行 っ た 心 臓 か ら skinned fiber を 作 製 し た 。 こ の skinned fiber を 虚 血 心 筋 で 蓄 積 す る 嫌 気 的 代 謝 物 と し て 想 定 し た sodium lactate 存 在 下 で イ ン キ ュ ベ ー ト し た 。そ の 結 果 Na⁺ 指 示 薬 で あ る SBFI 蛍 光 強 度 比 が 上 昇 し 、sodium lactate が ミ ト コ ン ド リ ア 内 の Na⁺ 濃 度 を 上 昇 さ せ る こ と を 示 し た 。 上 述 し た よ う に 、 虚 血 心 筋 で は 細 胞 外 か ら の Na⁺ 流

入 に よ り 、 心 筋 細 胞 内 の Na⁺ 含 量 が 増 大 す る 。 虚 血 心 筋 で は 、 ミ ト コ ン ド リ ア か ら の エ ネ ル ギ ー 供 給 が 停 止 す る の で 、嫌 気 的 解 糖 系 が 亢 進 す る 。こ の 嫌 気 的 代 謝 に よ り 、 乳 酸 が 蓄 積 さ れ る 。 虚 血 心 筋 細 胞 内 で 、 蓄 積 さ れ た 乳 酸 と 流 入 し た Na⁺ か ら sodium lactate が 形 成 さ れ る と 考 え ら れ る 。 同 様 に 、skinned fiber を 用 い 、sodium lactate 存 在 下 で ミ ト コ ン ド リ ア 酸 素 消 費 速 度 を 測 定 し た 。イ ン キ ュ ベ ー シ ョ ン 溶 液 中 の sodium lactate 濃 度 上 昇 に 伴 い ミ ト コ ン ド リ ア 酸 素 消 費 速 度 は 低 下 し た 。つ ま り 、虚 血 心 筋 で の Na⁺ 過 負 荷 は ミ ト コ ン ド リ ア へ の Na⁺ 流 入 を 誘 発 し 、そ の 結 果 ミ ト コ ン ド リ ア の エ ネ ル ギ ー 産 生 を 低 下 さ せ る と 考 え ら れ た 。 一 方 、YT-146 処 置 群 の 心 筋 か ら 作 製 し た skinned fiberで は 、sodium lactate 存 在 下 の ミ ト コ ン ド リ ア か ら の SBFI 蛍 光 強 度 の 増 加 が 軽 減 さ れ た 。Sodium lactate 存 在 下 の ミ ト コ ン ド リ ア 酸 素 消 費 速 度 の 低 下 も 軽 減 さ れ た 。

第 二 章 で 、YT-146 は ア デ ノ シ ン A1受 容 体 刺 激 と P KC 活 性 化 を 介 し て 虚 血 心 筋 保 護 作 用 を 発 揮 す る こ と を 示 し た 。 本 章 で 確 認 さ れ た 虚 血 心 筋 ミ ト コ ン ド リ ア へ の Na⁺ 流 入 軽 減 も こ れ ら 機 序 を 介 し て い る こ と が 推 察 さ れ た 。 虚 血 心 筋 で の P KC の 活 性 化 は 、 ミ ト コ ン ド リ ア KAT P チ ャ ネ ル を 開 口 さ せ る こ と が 報 告 さ れ て い る 8 8 , 8 9 )。 ミ ト コ ン ド リ ア KAT P チ ャ ネ ル の 開 口 は ミ ト コ ン ド リ ア 膜 電 位 を 脱 分 極 さ せ る ^{9 0 )}。こ の ミ ト コ ン ド リ ア マ ト リ ッ ク ス へ の K⁺ 流 入 に よ る ミ ト コ ン ド リ ア 内 膜 の 脱 分 極 は ミ ト コ ン ド リ ア 内 へ の Na⁺ を 含 め た カ チ オ ン 流 入 を 減 少 さ せ る こ と と な る ^{9 1 )}。 つ ま り 、 YT-146 は PKC 活 性 化 に よ る ミ ト コ ン ド リ ア KAT P チ ャ ネ ル 開 口 を 介 し て ミ ト コ ン ド リ ア Na⁺ 過 負 荷 を 軽 減 す る 機 序 が 考 え ら れ た 。加 え て 、虚 血 心 筋 に お け る PKC 活 性 化 は mitochondrial permeability transition pore（MPTP）の 開 口 を 抑 制 す る こ と も 知 ら れ て い る 。 こ の MPTP の 開 口 抑 制 は 、 心 筋 細 胞 を 保 護 す る 可 能 性 が 考 え ら れ て い る

9 2 )。MPTP は ス ト レ ス 刺 激 に 応 じ て 開 口 し 、 ミ ト コ ン ド リ ア 内 す な わ ち マ ト リ ッ ク ス

へ 様 々 な カ チ オ ン を 流 入 さ せ る こ と か ら ^{9 3 )}、 ミ ト コ ン ド リ ア へ の Na⁺ 流 入 が 、 こ の MPTP 開 口 に よ り 誘 発 さ れ る と 考 え ら れ る 。 ラ ッ ト 新 生 仔 培 養 心 筋 細 胞 を 用 い た 実 験 で は 、ア デ ノ シ ン A1ア ゴ ニ ス ト が PKC 活 性 化 を 介 し て 低 酸 素 刺 激 時 の MPTP 開 口 を 抑 制 す る こ と が 報 告 さ れ て い る ^{9 4）}。こ の MPTP 開 口 抑 制 が 虚 血 心 筋 で の YT-146に よ る ミ ト コ ン ド リ ア Na⁺ 過 負 荷 軽 減 に 寄 与 し た 可 能 性 が あ る 。

こ れ ら の 結 果 か ら 、YT-146 は Na⁺ 過 負 荷 に 陥 っ た 虚 血 心 筋 細 胞 で の ミ ト コ ン ド リ ア へ の Na⁺ 流 入 を 軽 減 し た 結 果 、虚 血 心 筋 で の ミ ト コ ン ド リ ア エ ネ ル ギ ー 産 生 能 が 保 持 さ れ 、 再 灌 流 時 の ATP 再 生 産 を 介 し て 心 収 縮 力 回 復 を 促 進 さ せ る 機 序 が 考 え ら れ た 。

小 活

1. ラ ッ ト 摘 出 心 に 、YT-146 の 虚 血 前 投 与 で 、 再 灌 流 時 の 心 機 能 回 復 が 促 進 さ れ た 。 本 灌 流 方 法 は 定 流 量 灌 流 な の で 、 心 筋 組 織 に 供 給 さ れ る 灌 流 液 量 は 、 冠 動 脈 径 に 関 わ ら ず 一 定 で あ る こ と か ら 、YT-146 に よ る 虚 血 心 筋 保 護 効 果 へ の ア デ ノ シ ン A2 A 受 容 体 の 寄 与 は 小 さ い と 考 え ら れ た 。

2. YT-146 処 置 群 で は 、再 灌 流 時 の 心 筋 高 エ ネ ル ギ ー リ ン 酸 含 量 の 回 復 が 促 進 さ れ た 。 加 え て 、 虚 血 心 筋 か ら 作 製 さ れ た skinned fiber を 用 い た 実 験 か ら 、YT-146 処 置 に よ り 、 虚 血 時 の 心 筋 ミ ト コ ン ド リ ア 酸 素 消 費 速 度 が 保 持 さ れ た こ と が 示 さ れ た 。 こ れ ら の 結 果 か ら 、YT-146 処 置 に よ り 虚 血 心 筋 ミ ト コ ン ド リ ア エ ネ ル ギ ー 産 生 能 が 保 持 さ れ た こ と が 示 唆 さ れ た 。

3. YT-146 処 置 は 、 虚 血 心 筋 で の Na⁺ 過 負 荷 を 抑 制 し な か っ た 。 そ の 一 方 で 、 虚 血 終 了 時 点 の 心 筋 ミ ト コ ン ド リ ア 画 分 で の Na⁺ 蓄 積 を 抑 制 し た 。Skinned fiber を 用 い た 実 験 で 、sodium lactate 存 在 下 で の ミ ト コ ン ド リ ア 内 Na⁺ 濃 度 の 上 昇 を YT-146 は 軽 減 し た 。 同 じ く 、sodium lactate 存 在 下 で の skinned fiber の ミ ト コ ン ド リ ア 酸 素 消 費 速 度 低 下 も YT-146 処 置 は 軽 減 し た 。

総 括

本 研 究 で は 、心 筋 虚 血/再 灌 流 障 害 か ら 心 筋 組 織 を 保 護 す る 薬 物 と し て の ア デ ノ シ ン 受 容 体 ア ゴ ニ ス ト YT-146の 可 能 性 に つ い て 検 討 し 、 以 下 の 知 見 を 得 た 。

[第 1 章]

麻 酔 下 開 胸 イ ヌ の LAD 結 紮 に よ る 心 筋 虚 血/再 灌 流 障 害 モ デ ル を 用 い 、YT-146 の 静 脈 内 投 与 に よ る 虚 血/再 灌 流 障 害 抑 制 効 果 に つ い て 検 討 し た 。

第 1 節 で は 、YT-146 を 再 灌 流 直 前 に 急 速 静 脈 内 投 与 す る こ と に よ る 心 筋 梗 塞 サ イ ズ に 及 ぼ す 効 果 に つ い て 検 討 し た 。YT-146 は ア デ ノ シ ン A2 受 容 体 の 活 性 化 を 介 し て 、 用 量 依 存 的 に 再 灌 流 直 後 の 心 筋 組 織 血 流 量 を 増 加 さ せ 、 心 筋 梗 塞 サ イ ズ を 縮 小 し た 。 心 筋 梗 塞 サ イ ズ の 縮 小 の 程 度 は 、 虚 血 プ レ コ ン デ ィ シ ョ ニ ン グ 効 果 に よ る も の と 同 程 度 で あ っ た 。

第 2 節 で は 、YT-146 を 再 灌 流 時 に 静 脈 内 持 続 投 与 す る こ と に よ る 心 保 護 作 用 に つ い て 検 討 し た 。再 灌 流 15 分 前 か ら 75 分 間 の 静 脈 内 持 続 投 与 に よ り 、YT-146 は 再 灌 流 直 後 の 心 筋 組 織 血 流 量 の 増 加 無 し に 心 筋 梗 塞 サ イ ズ を 縮 小 し た 。 再 灌 流 直 前 の 急 速 静 脈 内 投 与 と 再 灌 流 時 の 静 脈 内 持 続 投 与 を 組 み 合 わ せ る こ と で 、 よ り 大 き な 心 筋 保 護 作 用 を 得 る こ と が で き た 。

[第 2 章]

ラ ッ ト 摘 出 心 臓 の Langendorff 定 圧 灌 流 標 本 を 用 い た 。本 モ デ ル で 虚 血/再 灌 流 を 行 う と 、YT-146 の 虚 血 前 投 与 で 、 再 灌 流 時 の 心 機 能 回 復 が 用 量 依 存 的 に 促 進 さ れ た 。 各 種 ア デ ノ シ ン 受 容 体 サ ブ タ イ プ の ア ン タ ゴ ニ ス ト を 用 い た 実 験 で 、YT-146 の 心 筋 保 護 作 用 は ア デ ノ シ ン A2 A 受 容 体 で は な く 、ア デ ノ シ ン A1 受 容 体 を 介 し て 発 揮 さ れ る こ と を 示 し た 。さ ら に 、ア デ ノ シ ン A1 受 容 体 の 情 報 伝 達 系 下 流 に 、PKC 活 性 化 の 関 与 も 示 し た 。

[第 3 章]

YT-146 の 虚 血 心 筋 の ミ ト コ ン ド リ ア エ ネ ル ギ ー 産 生 能 に 及 ぼ す 効 果 に つ い て 検 討 し た 。ラ ッ ト 摘 出 心 臓 へ の YT-146 処 置 に よ り 、虚 血/再 灌 流 後 の 心 筋 高 エ ネ ル ギ ー リ ン 酸 含 量 回 復 が 促 進 さ れ た 。虚 血 時 の 心 筋 か ら 作 製 し た skinned fiber の ミ ト コ ン ド リ ア 酸 素 消 費 量 は 、YT-146 処 置 群 で 保 持 さ れ て い た 。一 方 、YT-146 処 置 群 の 心 臓 で 虚 血 時 の 心 筋 組 織 で の Na⁺ 過 負 荷 は 抑 制 さ れ な か っ た が 、ミ ト コ ン ド リ ア で の Na⁺ 過 負 荷 は 軽 減 さ れ た 。Skinned fiber に sodium lactate を 負 荷 す る in vitro 試 験 で 、YT-146 処 置 群 の 心 筋 か ら 作 製 さ れ た 標 本 で 、 ミ ト コ ン ド リ ア 内 へ の Na⁺ 蓄 積 が 軽 減 さ れ た 。 YT-146 処 置 群 の 心 筋 か ら 作 製 さ れ た skinned fiber で は sodium lactate 存 在 下 で も ミ ト コ ン ド リ ア 酸 素 消 費 量 の 低 下 が 軽 減 さ れ た 。 こ れ ら の 結 果 か ら 、 ラ ッ ト 摘 出 心 に お