Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning

Zhi-Qing Zhao, et al.

Am J Physiol Heart Circ Physiol 285: H579-H588, 2003.

要旨

この論文では、長時間の冠動脈閉塞における心筋保護技術としての虚血性プレコンディショニング（Pre-con）とポストコンディショニング（Post-con）について検討されている。麻酔をかけたイヌを用いて、研究者らは左前下行動脈（LAD）をさまざまな期間閉塞させ、これらの介入を試験した。Pre-con群、Post-con群ともに、コントロール群と比較して、梗塞サイズ、組織浮腫、多形核好中球（PMN）蓄積の有意な減少、内皮機能の亢進がみられた。さらに、脂質過酸化の減少も示した。この結果から、Post-conはPre-conと同様に心臓障害の軽減と内皮機能の維持に有効であり、冠動脈インターベンション、バイパス手術、臓器移植、末梢血行再建術に臨床応用できる可能性が示唆された。

既存の研究との関連性
この論文は虚血プレコンディショニングとポストコンディショニングの機序による心臓保護について現在進行中の理解に貢献するものである。これまでの研究ではプレコンディショニングが心臓保護の手段として検討されてきたが、本研究ではポストコンディショニングの可能性を強調し、再灌流障害を抑制する上で同等の効果があることを示した。これらの知見は、冠動脈疾患や外科手術における治療・予防戦略に新たな道を開く可能性がある。虚血再灌流傷害の根底にある基本的な機序を標的とすることで、この研究は現在の治療介入を最適化するのに役立つかもしれない。

Abstract

虚血性プレコンディショニング（Pre-con）は、長時間の冠動脈閉塞の前に短時間の虚血を行うことによって引き起こされる適応反応である。われわれは、早期再灌流中に虚血を繰り返すこと、すなわちポストコンディショニング（Post-con）が、再灌流障害を減弱することによって心筋保護に働くという仮説を検証した。麻酔をかけた開胸イヌにおいて、左前下行動脈（LAD）を60分間閉塞し、3時間再灌流した。Pre-con（n＝9）では、LADを5分間閉塞し、10分間再灌流してから長時間閉塞した。Post-con（n＝10）では，再灌流開始時，3時間の再灌流に先立ち，30秒の再灌流と30秒のLAD再閉塞を3サイクル行った。梗塞サイズはPre-con群（15±2％，P＜0.05）およびPost-con群（14±2％，P＜0.05）でコントロール群（25±3％）と比較して有意に小さかった。危険部位の組織浮腫（水分含有率）は、対照群（81.5 +/- 0.4）に対して、Pre-con群（78.3 +/- 1.2、P < 0.05）およびPost-con群（79.7 +/- 0.6、P < 0.05）で同等に減少した。心筋の危険部位における多形核好中球（PMN）の蓄積（ミエロペルオキシダーゼ活性、Deltaabsorbance.min-1.g tissue-1）は、コントロール（47.4 +/- 15.3）に対して、Post-con（10.8 +/- 5.5、P < 0.05）およびPre-con（13.4 +/- 3.4、P < 0.05）で同等に減少した。虚血後のLAD内皮へのPMN付着量（PMN/mm2）で測定した基礎内皮機能は、Post-conとPre-con（15 +/- 0.6と12 +/- 0.6、P < 0.05）がコントロール（37 +/- 1.5）に対して同程度に低下しており、Post-conとPre-conにおける冠血管内皮上のP-セレクチンの発現低下と一致していた。アセチルコリンに対する虚血後LADの最大血管拡張反応によって評価した内皮機能は，対照群（71±8％）に対して，Post-con群（104±6％，P＜0.05）およびPre-con群（109±5％，P＜0.05）で有意に大きかった。脂質過酸化の産物である血漿マロンジアルデヒド（microM/ml）は、再灌流1時間後において、対照群（3.2 +/- 0.3）に対してPost-con群（2.2 +/- 0.2、P < 0.05）で有意に減少した。これらのデータから，Post-conはPre-conと同様に梗塞サイズの縮小と内皮機能の維持に有効であることが示唆される。Post-conは、冠動脈インターベンション、冠動脈バイパス手術、臓器移植、再灌流障害が発現する末梢血行再建術において臨床的に応用できる可能性がある。

主要関連文献

1. Zhao, Z.Q., Corvera, J.S., Halkos, M.E., et al. (2003). Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 285(2), H579-H588.
2. Yellon, D.M., Downey, J.M. (2003). Preconditioning the myocardium: from cellular physiology to clinical cardiology. Physiological Reviews, 83(4), 1113-1151.
3. Hausenloy, D.J., Yellon, D.M. (2008). Remote ischemic preconditioning: underlying mechanisms and clinical application. Cardiovascular Research, 79(3), 377-386.

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