イメージング質量分析法は、ラットモデルにおける肝性温熱虚血と再灌流中のジヒドロキシコリン酸のタウリン抱合体の変化を明らかにします

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Transplant. Proc..2020 Jun;S0041-1345(19)31739-7. doi: 10.1016/j.transproceed.2020.01.169.Epub 2020-06-30.

イメージング質量分析法は、ラットモデルにおける肝性温熱虚血と再灌流中のジヒドロキシコリン酸のタウリン抱合体の変化を明らかにします

Imaging Mass Spectrometry Reveals the Changes in the Taurine Conjugates of Dihydroxycholanoic Acid During Hepatic Warm Ischemia and Reperfusion in a Rat Model.

Kengo Shibata
Takahiro Hayasaka
Satsuki Hashimoto
Kohei Umemoto
Takahisa Ishikawa
Sodai Sakamoto
Koichi Kato
Shingo Shimada
Norio Kawamura
Kenji Wakayama
Nozomi Kobayashi
Yuka Hama
Moto Fukai
Tsuyoshi Shimamura
Akinobu Taketomi

PMID: 32620392 DOI: 10.1016/j.transproceed.2020.01.169.

抄録

温熱虚血・再灌流傷害（IRI）は、心死ドナー移植後のドナーの予後因子である。しかし、移植前にIRIを予測する信頼性の高い方法は確立されていない。本研究の目的は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化・脱離イオン化質量分析法（MALDI-IMS）を用いた内因性分子の同時測定により、肝IRIの予測マーカーを同定することであった。ラットを、３０分または９０分間の肝温虚血（７０％）およびその後の再灌流に供した。肝臓は、虚血と1時間、6時間、および再灌流後24時間の終了時に収集した。肝臓組織切片をIMS(m/z 200-2000)に適用した。候補分子をタンデム質量分析法で同定した。イメージング質量分析（IMS）は、ジヒドロキシコリン酸（TDHCA）のタウリン抱合体の虚血中の有意な増加と再灌流後に基底レベルに戻る傾向を明らかにした。特筆すべきは、高分解能測定により、虚血時間とともに肝内胆管内にTDHCAの局所的な蓄積が認められたことである。結論として、IMSは虚血によって誘発される微小な変化を検出するのに有用な方法であり、ホモジナイゼーションを含むアッセイではほとんど検出できない。したがって、虚血時のTDHCAの局所蓄積は、後のIRIを予測するための候補マーカーとなる可能性がある。

Warm ischemia and reperfusion injury (IRI) is a prognostic factor in donation after cardiac death donor transplantation. However, a reliable method to predict IRI before transplantation has not been established. The aim of this study was to identify predictive markers of hepatic IRI by simultaneous measurement of endogenous molecules using matrix-assisted laser desorption/ionization-imaging mass spectrometry (MALDI-IMS). Rats were subjected to hepatic warm ischemia (70%) for 30 or 90 minutes and subsequent reperfusion. The livers were collected at the end of ischemia and 1 hour, 6 hours, and 24 hours after reperfusion. The liver tissue sections were applied to IMS (m/z 200-2000). Candidate molecules were identified by tandem mass spectrometry. Imaging mass spectrometry (IMS) revealed a significant increase in the taurine conjugates of dihydroxycholanoic acid (TDHCA) during ischemia and a tendency to return to the basal level after reperfusion. Notably, high-resolution measurements revealed focal accumulation of TDHCA in the intrahepatic bile duct with ischemic time. In conclusion, IMS is a useful method to detect minute changes provoked by ischemia, which are barely detectable in assays involving homogenization. Accordingly, focal accumulation of TDHCA during ischemia may be a candidate marker for predicting later IRI.