JP2002209473A - 広範囲心筋梗塞病態モデル動物及びその作成方法並びにそのモデル動物を用いて行う薬物のスクリーニング方法 - Google Patents

広範囲心筋梗塞病態モデル動物及びその作成方法並びにそのモデル動物を用いて行う薬物のスクリーニング方法

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JP2002209473A
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heart
myocardial infarction
coronary artery
model animal
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Hiroshi Nakamura
浩士 中村
Masunori Matsuzaki
益徳 松崎
Tsutomu Yoshida
勉 吉田
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BIOPHENIX KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術は、高い確率でモデル動物が心不全
を併発して死亡する、解析に際し他臓器の影響も考えな
ければならない、広範囲心筋梗塞病態のモデルは作成で
きない等の問題がある。本発明は、心不全状態を分離で
き、広範囲心筋梗塞病態のモデルを作成可能な広範囲心
筋梗塞病態モデル動物を提供する。 【解決手段】 本発明は、健常動物の心臓を摘出し、摘
出した心臓の左冠動脈中枢部に結紮手術を施し、結紮手
術を施した心臓を別の健常動物の腹部に異所性移植し、
異所性心臓移植を施した動物を広範囲心筋梗塞病態モデ
ル動物とした広範囲心筋梗塞病態モデル動物及びその作
成方法並びにそのモデル動物を用いて行う薬物のスクリ
ーニング方法である。移植3週間後、広範囲心筋梗塞病
態のモデルが完成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な心筋梗塞病
態モデル動物に係わり、特に、心不全状態を分離でき、
広範囲心筋梗塞病態のモデルを作成可能な広範囲心筋梗
塞病態モデル動物及びその作成方法並びにそのモデル動
物を用いて行う薬物のスクリーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】日本人の生活や食生活の欧米化に伴い、
心臓病、特に冠動脈閉塞に伴う心筋梗塞は大きな医療問
題である。一般的に、心筋梗塞等の疾患の成因やメカニ
ズムの解析、或いは疾患に対する薬物作用の確認を目的
にする薬効スクリーニング試験は、健常動物ではなく、
一定の病態状態にある疾患モデル動物を用いて行われて
いる。
【0003】従来、このような疾患モデル動物は、例え
ば、疾患を引き起こす物質を投与して糖尿病態モデル動
物を作成する特開2000−270713号、チューブを介し細菌
液を体内に接種して肺感染病態モデル動物を作成する特
開2000−262182号、外科的な処置を施して皮膚虚血症病
態モデル動物を作成する特開平11−308941号などのよう
に、健常動物に外科的或いは内科的な処置を施して作成
していた。
【0004】同様に、心筋梗塞に関しては、ラット、マ
ウス、モルモット、ハムスター等の動物を使用し、前記
動物に冠動脈結紮手術を施して心筋梗塞病態モデル動物
とする方法が用いられてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術では、
動物の心臓に酸素や栄養素を直接供給している冠動脈を
結紮するため、左前下降枝中部を結紮した場合でも、手
術侵襲が強すぎて手術中、手術後を併せて30〜50%の動
物が心不全を起こして死んでしまうという問題がある。
即ち、冠動脈結紮による心臓のポンプ機能の低下(この
場合、心筋梗塞になる)により、次第に肺や腎臓などの
主要臓器の血流低下も引き起こし、多臓器不全(心不
全)に移行していく。
【0006】また、心不全を併発する従来の心筋梗塞病
態モデル動物を用いた解析では、他の臓器の影響も考え
なければならず、心臓自体の解析が非常に大きな困難を
伴うという問題がある。冠動脈結紮から心筋梗塞の完成
までに、通常、3週間かかるとされているが、この間に
心臓で何が起こっているのかを観察するためには、どう
しても他の臓器の影響がない(心不全状態を分離した)
新しい心筋梗塞病態モデル動物が必要である。
【0007】さらに又、広範囲心筋梗塞病態のモデルが
欲しい場合には、冠動脈の中枢側を結紮すれば良い事に
なるが、左冠動脈中枢側を結紮するためには左心房をめ
くる必要があり、従来技術では、結紮手術の死亡率が高
くなるため、左前下降枝中部以上の中枢を結紮するのは
不可能である。即ち、広範囲心筋梗塞病態のモデルは作
成できないという問題がある。前記の事情に鑑み、本発
明は、心不全状態を分離でき、広範囲心筋梗塞病態のモ
デルを作成可能な広範囲心筋梗塞病態モデル動物及びそ
の作成方法並びに薬物のスクリーニングを効率良く行う
ことができる方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、健常動物の心臓の左冠動脈中枢部に結紮
手術を施し、冠動脈結紮手術を施した心臓を別の健常動
物の腹部に異所性移植し、異所性心臓移植を施した動物
を広範囲心筋梗塞病態モデル動物とした広範囲心筋梗塞
病態モデル動物及びその作成方法並びにそのモデル動物
を用いて行う薬物のスクリーニング方法である。
【0009】また、前記冠動脈結紮手術は、健常動物の
心臓を摘出する工程と、摘出した心臓の左冠動脈中枢部
に結紮手術を施す工程とを含む広範囲心筋梗塞病態モデ
ル動物及びその作成方法並びにそのモデル動物を用いて
行う薬物のスクリーニング方法である。
【0010】さらに又、前記左冠動脈中枢部の結紮は、
左心房をめくり、(1)左冠動脈主幹部(LMT)単独の結
紮、或いは、(1)左前下降枝(LAD)中枢部及び左回旋枝
(CX)中枢部との同時結紮である広範囲心筋梗塞病態モ
デル動物及びその作成方法並びにそのモデル動物を用い
て行う薬物のスクリーニング方法である。
【0011】また、本発明は、左冠動脈中枢部に結紮手
術を施した心臓を別の健常動物の腹部に異所性移植した
後、所定時間、例えば、3週間以上経過後、心筋梗塞病
態様とする広範囲心筋梗塞病態モデル動物の作成方法並
びに作成されたそのモデル動物を用いて行う薬物のスク
リーニング方法である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明における広範囲心筋梗塞病
態モデル動物は、発症の成因やメカニズムの解析が行
え、心筋梗塞に対する薬物作用の確認を行えるものであ
れば特に限定されず、例えば、ラット、マウス、モルモ
ット、ハムスター等が挙げられるが、好ましくはラット
である。
【0013】健常動物の心臓の左冠動脈中枢部に結紮手
術を施し、冠動脈結紮手術を施した心臓を別の健常動物
の腹部に異所性移植し、異所性心臓移植を施した動物を
広範囲心筋梗塞病態モデル動物とする。この際、好まし
くは、健常動物の心臓を摘出し、摘出した心臓の左冠動
脈中枢部に結紮手術を施し、これを別の健常動物の腹部
に異所性移植する。なお、異所性心臓移植に用いる動物
として、近交系動物を使用することにより、異所性心臓
移植に際し、拒絶反応を完全に回避できる。
【0014】本発明による広範囲心筋梗塞病態モデル動
物は、正常な心臓と左冠動脈中枢部に結紮手術を施した
心臓との二つの心臓を持ったモデル動物であり、本発明
によれば、心筋梗塞の成因やメカニズムを解析する際の
余計な多因子現象である、心不全状態を分離できる。ま
た、レシピエント(臓器提供を受ける動物)は健常動物
を使うため、心筋梗塞に対する薬物作用の確認を明確に
行うことができ、目的とする薬効スクリーニング試験を
効率よく行うことができる。さらに又、異所性心臓移植
の技術があれば、安定した広範囲心筋梗塞病態モデル動
物の供給が可能であり、手術死亡率は5%未満、移植し
た心臓の生着率を約100%とすることができる。
【0015】本発明は又、左冠動脈中枢部、例えば、左
心房をめくり、左冠動脈主幹部を結紮し、或いは、左前
下降枝中枢部と左回旋枝中枢部とを同時に結紮し、これ
を別の健常動物の腹部に異所性移植することにより、従
来技術では手術侵襲が強すぎて不可能だった(全例手術
中に死亡)、広範囲心筋梗塞病態のモデルを作成でき
る。
【0016】なお、上記の結紮部位に限らず、結紮する
中枢レベルを変えることにより、任意の大きさの心筋梗
塞病態モデルを作成できる。従来技術では、左前下降枝
の中部までしか結紮できなかったが、本発明によれば、
左冠動脈中枢部を結紮しても95%以上の高い確率で広範
囲心筋梗塞病態のモデルを得ることができる。
【0017】本発明においては、左冠動脈中枢部に結紮
手術を施した心臓を別の健常動物の腹部に異所性移植し
た後、所定時間、例えば、3週間経過後、異所性心臓移
植した動物を広範囲心筋梗塞病態モデル動物とする。3
週間後に移植した心臓を取り出して、発症の成因やメカ
ニズムの解析をする。また、この3週間の内に、レシピ
エント側に薬物を投与し、進行中の心筋梗塞に対する薬
物作用の確認を行うことも可能である。
【0018】なお、冠動脈結紮から心筋梗塞が完成する
までに要する時間は、使用する動物、或いは結紮する中
枢レベルにより変わり得るものであり、3週間に限定さ
れるものではない。
【0019】また、心筋梗塞が完成しているか否かの観
察、試験は、例えば、体重、尿量等の個体特性変化の観
察、薬品による試験などが可能であり、心筋梗塞が完成
しているか否か判定する手段、方法は、本発明を何ら限
定するものではない。
【0020】以上のようにして、本発明の広範囲心筋梗
塞病態モデル動物、或いは本発明の方法で作成された広
範囲心筋梗塞病態モデル動物は、心不全状態から分離さ
れ、また広範囲心筋梗塞病態のモデルを有するものであ
り、これを用いて薬物のスクリーニングを効率良く行う
ことができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図に基づい
て説明する。
【0022】図1は、本発明の広範囲心筋梗塞病態モデ
ル動物及びその作成方法並びにそのモデル動物を用いて
行う薬物のスクリーニング方法の実施例を、従来技術と
比較して示した概念図である。図1において、Aは従来
技術によるモデルであり、Bは本発明による新しいモデ
ルである。なお、図1のBの新しいモデルでは、上段が
図示しない別の健常ラットの心臓を異所性移植した形態
を示し、下段は図示しない別の健常ラットの心臓に左冠
動脈起始部結紮手術を施し、これを異所性心臓移植した
形態を示している。この二つの形態を比較することによ
り、心臓の異所性移植による影響を分離することがで
き、このような方法は、疾患モデル動物を用いて行う疾
患の成因やメカニズムの解析、或いは薬効スクリーニン
グ試験で、一般的に用いられるものである。
【0023】図1のAの従来のモデルは、健常ラットの
心臓に左前下降枝中部結紮手術を施し、3週間経過後
に、心筋梗塞病態モデル動物を得ようとしたものであ
る。この従来技術では、左前下降枝の中間部を結紮した
にも拘わらず、高率で心不全を合併して30〜50%のラッ
トが死亡した。
【0024】図1のBの新しいモデルは、詳細は図示を
省略しているが、図示しない別の健常ラットの心臓を摘
出し、この摘出した心臓の左冠動脈起始部を結紮し、こ
れを健常ラットの腹部に異所性移植し、3週間経過後
に、広範囲心筋梗塞病態モデル動物を得ようとしたもの
である。本実施例の広範囲心筋梗塞病態モデル動物は、
冠動脈結紮手術を施した心臓の動脈系血管と静脈系血管
とを、レシピエントの腹部の動脈血管と静脈血管と、各
々繋いだもので、正常な心臓と心筋梗塞病態様の心臓と
の二つの心臓を並列に持った心筋梗塞病態モデル動物で
ある。
【0025】本実施例では、左冠動脈起始部という高い
中枢レベルを結紮したにも拘わらず、3週間経過後の死
亡率は5%未満であり、高い確率で広範囲心筋梗塞病態
のモデルを作成できた。
【0026】図2は、左冠動脈中枢部を結紮し広範囲心
筋梗塞病態のモデルを作成した、本発明の広範囲心筋梗
塞病態モデル動物の一例を示す写真であり、健常ラット
に左冠動脈中枢部を結紮した心臓を異所性移植し、その
3週間後、異所性心臓移植したラットを開腹した状態を
示している。
【0027】図2の向かって右側がラットの尾側であ
り、左側が頭側である。左側に写っているのは肝臓で、
中央の物が移植心である。この移植した心臓が大きくな
り、右半分が茶色く変色し、広範囲心筋梗塞病態のモデ
ルが作成されているのが分かる。
【0028】本実施例によれば、心不全状態を分離で
き、95%以上の高い確率で広範囲心筋梗塞病態のモデル
を得ることができる。本実施例の広範囲心筋梗塞病態モ
デル動物を用いることにより、心筋梗塞の成因やメカニ
ズムの解析を高率良く行うことができ、また、心筋梗塞
に対する薬物のスクリーニングを効率良く行うことがで
きる。以上、本発明の実施例を説明したが、特許請求の
範囲で規定された本発明の精神と範囲から逸脱すること
なく、その形態や細部に種々の変更がなされても良いこ
とは明らかである。例えば、左冠動脈起始部を結紮する
実施例を説明したが、結紮する中枢レベルは、必要とす
る心筋梗塞病態の大きさにより決められるものであり、
何ら本発明を限定するものではない。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、左冠動脈中枢部結紮手
術を施した心臓を別の健常動物の腹部に異所性移植する
ため、心筋梗塞の成因やメカニズムを解析する際の余計
な多因子現象である、心不全状態を分離できる効果があ
る。また、本発明は、例えば、左冠動脈主幹部を結紮
し、これを別の健常動物の腹部に異所性移植することに
より、従来技術では手術侵襲が強すぎて不可能だった、
広範囲心筋梗塞病態のモデルを作成できる効果がある。
さらに又、心不全状態を分離でき、広範囲心筋梗塞病態
のモデルを作成できる本発明による広範囲心筋梗塞病態
モデル動物は、重大な医療問題である心筋梗塞に対する
薬効スクリーニング試験を効率よく行うことを可能とす
るものであり、その産業上の利用価値は極めて大きい
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の広範囲心筋梗塞病態モデル動物及びそ
の作成方法並びにそのモデル動物を用いて行う薬物のス
クリーニング方法の実施例を、従来技術と比較して示し
た概念図である。
【図2】左冠動脈起始部を結紮し広範囲心筋梗塞病態の
モデルを作成した、本発明の広範囲心筋梗塞病態モデル
動物の一例を示す写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松崎 益徳 山口県宇部市南小串1丁目1番1号 山口 大学医学部 (72)発明者 吉田 勉 山口県宇部市大字際波1292−3 有限会社 バイオフェニックス Fターム(参考) 2G045 AA29 AA40 CB17 CB26 DA77

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】健常動物の心臓の左冠動脈中枢部に結紮手
    術を施し、該冠動脈結紮手術を施した心臓を別の健常動
    物の腹部に異所性移植し、該異所性心臓移植を施した動
    物を心筋梗塞病態モデル動物としたことを特徴とする広
    範囲心筋梗塞病態モデル動物。
  2. 【請求項2】前記冠動脈結紮手術は、健常動物の心臓を
    摘出する工程と、該摘出した心臓の左冠動脈中枢部に結
    紮手術を施す工程とを含むことを特徴とする請求項1記
    載の広範囲心筋梗塞病態モデル動物。
  3. 【請求項3】前記左冠動脈中枢部の結紮は、左心房をめ
    くり、(1)左冠動脈主幹部(LMT)単独の結紮、或いは、
    (2)左前下降枝(LAD)中枢部と左回旋枝(CX)中枢部と
    の同時結紮であることを特徴とする請求項1又は請求項
    2記載の広範囲心筋梗塞病態モデル動物。
  4. 【請求項4】健常動物の心臓の左冠動脈中枢部に結紮手
    術を施し、該冠動脈結紮手術を施した心臓を別の健常動
    物の腹部に異所性移植し、該異所性心臓移植を施した
    後、所定時間経過後、心筋梗塞病態様とすることを特徴
    とした広範囲心筋梗塞病態モデル動物の作成方法。
  5. 【請求項5】前記冠動脈結紮手術は、健常動物の心臓を
    摘出する工程と、該摘出した心臓の左冠動脈中枢部に結
    紮手術を施す工程とを含むことを特徴とする請求項4記
    載の広範囲心筋梗塞病態モデル動物の作成方法。
  6. 【請求項6】前記左冠動脈中枢部の結紮は、左心房をめ
    くり、(1)左冠動脈主幹部(LMT)単独の結紮、或いは、
    (2)左前下降枝(LAD)中枢部及び左回旋枝(CX)中枢部
    との同時結紮であることを特徴とする請求項4又は請求
    項5記載の広範囲心筋梗塞病態モデル動物の作成方法。
  7. 【請求項7】前記所定時間を3週間以上としたことを特
    徴とする請求項4、請求項5又は請求項6記載の広範囲
    心筋梗塞病態モデル動物の作成方法。
  8. 【請求項8】請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
    広範囲心筋梗塞病態モデル動物、或いは請求項4乃至請
    求項7のいずれかに記載の方法で作成された広範囲心筋
    梗塞病態モデル動物を用いて行う薬物をスクリーニング
    する方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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