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Development of direct reprogramming into cardiac pacemaker cells for a novel regenerative medicine

Research Project

Project/Area Number 17H07258
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Cardiovascular medicine
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

中尾 周  立命館大学, 生命科学部, 助教 (30646956)

Project Period (FY) 2017-08-25 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords循環器 / 再生医学 / 不整脈 / 刺激伝導系 / リプログラミング / 分子生物学 / 疾患モデル / 心臓刺激伝導系 / イオンチャネル / 転写制御
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、徐脈性不整脈に対する新たな再生医療の開発を目指して、より成熟した細胞に誘導可能な直接的リプログラミング技術によって、心臓ペースメーカー細胞を体細胞から高効率に形質転換できる方法の確立を目指している。平成29年度では、在籍施設において運動誘発性徐脈モデルマウスの作製法を確立し、電気生理学的解析法をセットアップするとともに、網羅的遺伝子発現解析のための心臓ペースメーカー組織サンプルの品質最適化に成功した。同時に、これまでの研究で見出された徐脈誘発因子ならびにペースメーカー組織発生に重要な転写因子について発現ウイルスベクターを作製した。ペースメーカー組織で蛍光タンパク質を発現するレポーターマウスを導入し、その蛍光イメージングのための環境設定を済ませた。現時点では、マウス線維芽細胞を用いた形質転換実験を進めるとともに、心不全モデルマウスに生じる不整脈を解析している。また、徐脈発生の原因となるマイクロRNAについても導入候補因子として発現ベクターを作成する。平成30年度は本研究の一部を平成30年度~平成32年度の若手研究に引継ぎ、運動モデルマウスの心臓ペースメーカー組織における網羅的遺伝子発現解析の結果に基づき、ペースメーカー細胞の誘導因子を見出していくとともに、心臓ペースメーカー組織の再生にかかわる新規因子の探索を継続する。関連する研究成果は、D'Souza et al. Circ Res 2018;121:1058-68、Boyett et al. J Appl Phyiol (1985) 2018 (epub ahead of print)に掲載されるとともに, 38th Annual Scientific Sessions HRS、EHRA Europace 2017、第3回国際心血管薬物療法学会・日本部会、第110回近畿生理学談話会、第40回日本分子生物学会年会、第107回日本獣医循環器学会、第82回日本循環器学会学術集会、第95回日本生理学会大会で報告した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Division of Cardiovascular Sciences/Faculty of Biology, Medicine and Health/University of Manchester(英国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Departement de Physiologie/Institut de Genomique Fonctionnelle/Universite de Montpellier(フランス)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Serum/glucocorticoid-regulated kinase 1 as a novel transcriptional target of bone morphogenetic protein-ALK1 receptor signaling in vascular endothelial cells.2018

    • Author(s)
      Araki M, Hisamitsu T, Kinugasa-Katayama Y, Tanaka T, Harada Y, Nakao S, Hanada S, Ishii S, Fujita M, Kawamura T, Saito Y, Nishiyama K, Watanabe Y, Nakagawa O.
    • Journal Title

      Angiogenesis

      Volume: 21 Issue: 2 Pages: 415-423

    • DOI

      10.1007/s10456-018-9605-x

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Overexpression of heart-specific small subunit of myosin light chain phosphatase results in heart failure and conduction disturbance2018

    • Author(s)
      Arimura Takuro、Muchir Antoine、Kuwahara Masayoshi、Morimoto Sachio、Ishikawa Taisuke、Du Cheng-Kun、Zhan Dong-Yun、Nakao Shu、Machida Noboru、Tanaka Ryo、Yamane Yoshihisa、Hayashi Takeharu、Kimura Akinori
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology

      Volume: epub Issue: 6 Pages: H1192-H1202

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00696.2017

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Targeting miR-423-5p reverses exercise training-induced HCN4 channel remodeling and sinus bradycardia2017

    • Author(s)
      D’Souza A、Pearman CM、Wang Y、Nakao S、Logantha SJRJ、Cox C、Bennett H、Zhang Y、Johnsen AB、Linscheid N、Poulsen PC、Elliott J、Coulson J、McPhee J、Robertson A、da Costa MPA、Kitmitto A、Wisloff U、Cartwright EJ、Monfredi O、Lundby A、Dobrzynski H、Oceandy D、Morris GM.、Boyett MR
    • Journal Title

      Circulation Research

      Volume: 121 Issue: 9 Pages: 1058-1068

    • DOI

      10.1161/circresaha.117.311607

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exercise training-induced bradycardia is caused by changes in intrinsic sinus node function2017

    • Author(s)
      Boyett Mark R.、Wang Yanwen、Nakao Shu、Ariyaratnam Jonathan、Hart George、Monfredi Oliver、D'Souza Alicia、Billman George E.
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: epub Pages: jap.00268.2017-jap.00268.2017

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00268.2017

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular basisi of heart block in chronic endurance exercise2018

    • Author(s)
      Nakao S, D'Souza A, Logantha SJRJ, Merisca P, Zi M, Cox C, Kawamura T, Cartwright E, Mangoni ME, Dobrzynski H, Boyett MR
    • Organizer
      第82回日本循環器学会学術集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Ion channel remodeling underlies atrioventricular block induced by long-term training.2017

    • Author(s)
      Nakao S, D'Souza A, Wang Y, Zi M, Cox C, Cartwright E, Dobrzynski H, Boyett MR
    • Organizer
      Heart Rhythm 2017: 38th Annual Scientific Sessions
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chronic endurance exercise induces ion channel remodelling and dysfunction of the atrioventricular node2017

    • Author(s)
      D'Souza A, Nakao S, Min Z, Monfredi OJ, Wang Y, Cox C, Gill E, Cartwright EJ, Dobrzynski H, Boyett MR
    • Organizer
      EHRA Europace Cardiostim 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 運動誘発性房室ブロックの分子基盤:刺激伝導系のイオンチャネルリモデリング2017

    • Author(s)
      中尾 周、Alicia D’Souza、Yanwen Wang、Min Zi、Charlotte Cox、Elizabeth Cartwright、Halina Dobrzynski、Mark R Boyett
    • Organizer
      第3回国際心血管薬物療法学会・日本部会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動誘発性徐脈性不整脈の分子基盤:水泳モデルマウスにおける心臓刺激伝導系の解析2017

    • Author(s)
      中尾 周、D’Souza A、Wang Y、Masirca P、Zi M、Cox C、Cartwright E、Mangoni M、Dobrzynski H、Boyett MR
    • Organizer
      第110回近畿生理学談話会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 立命館大学研究者学術情報データベース

    • URL

      http://research-db.ritsumei.ac.jp/Profiles/134/0013394/profile.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-08-25   Modified: 2018-12-17  

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