摘出心灌流とは
- 摘出心灌流は、小動物から摘出した心臓を体外で灌流し、神経性の入力がない状態でも拍動を維持する手法です。代表的な方法としてLangendorff法が用いられます。
- 灌流液の組成、流量、温度を制御することで、生体内の循環環境の一部を再現し、心機能を系統的に観察できます。
Langendorff法の原理と特徴
- Langendorff法では大動脈から逆行性に灌流し、全身性の神経・液性調節から切り離した状態で心臓の拍動を維持します。
- Krebs-Henseleit緩衝液などの灌流液を定圧または定流量で大動脈に送り、冠循環を介して心筋細胞に酸素と栄養を供給します。
- 薬物濃度、pH、温度などの外部条件を精密に制御でき、短時間の心機能観察や薬効評価に適しています。
- 不整脈の誘発機序、虚血再灌流障害、イオンチャネルの調節、薬物が心筋の電気生理機能や力学機能に及ぼす影響などの研究に用いられます。
- in vivoモデルと比べて実験条件を安定させやすく、再現性の確保と試験手順の標準化に適しています。
摘出心モデルを用いる意義
- 全身での代謝や神経・ホルモンの影響を除くことで、薬物の心臓への直接作用を評価しやすくなります。
- 急性の薬理応答、用量反応関係、心拍リズムの変化を観察でき、初期段階の心毒性スクリーニングや循環器領域の機序研究に活用できます。
- 灌流液を回収し、代謝物の変化や心筋から放出される因子を解析できます。
測定項目
- 心電図（ECG）：心拍数、心拍リズム、QT間隔、QRS幅などをリアルタイムに測定し、薬物による不整脈リスクの評価に役立てます。
- 左室内圧：圧カテーテルを用いて左室収縮期圧（LVSP）、左室拡張末期圧（LVEDP）、正・負のdP/dtを記録し、収縮機能と拡張機能の変化を評価します。
- 薬物刺激やイオンチャネル阻害薬などによる介入を組み合わせ、機序の検証を行うことも可能です。
