Elucidating molecular mechanisms of magnesium regulation to protect cardiac myocytes against life-style related diseases
| Project/Area Number |
20K11518
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
田代 倫子 東京医科大学, 医学部, 准教授 (20398762)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | マグネシウム輸送体 / 選択的セロトニン再取り込み阻害剤 / ナトリウム共輸送体 / マグネシウム輸送 / 活性酸素 / 心筋細胞 / 細胞内Mg低下 / マグネシウム / 活性酸素種 / 過酸化水素 / ピオシアニン / 酸化ストレス / ナトリウムマグネシウム交換系 / 生活習慣病 |
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| Outline of Research at the Start |
マグネシウム(Mg)の摂食が生活習慣病や虚血性心疾患のリスクを下げるという疫学調査の結果がある。しかし生活習慣病に対してMgがどこにどのように有効なのか分かっておらず、虚血性心疾患のリスクを下げる根拠も明確ではない。我々は虚血性心疾患を進行させる酸化ストレスに着目し、活性酸素が細胞内遊離Mgイオン濃度を急激に低下させることを見出した。そこで生体内で活性酸素種(ROS)が増える状態を培養細胞と動物モデルで再現し、ROSによって変化するMg制御分子を同定する研究計画を立てた。心筋細胞内にMgを保持するメカニズムを解明し、酸化ストレスから心筋を守り、心機能を維持させる革新的医療につなげたい。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究によって活性酸素の過多による心筋細胞内マグネシウム(Mg)濃度の低下が示唆されたので、今年度はMg汲み出し輸送の制御について検討した。細胞外液のマグネシウム(Mg)イオンは膜電位勾配により細胞内へ常に流入しているので、細胞内Mg恒常性を保つために能動的な汲み出し輸送が必要である。心筋細胞におけるMgの汲み出しは細胞内外のナトリウム(Na)濃度勾配を利用したNa-Mg交換輸送が重要な役割を果たしているが、輸送体分子はまだ同定されていない。
既存のNa共輸送体阻害剤を使って、Na-Mg交換輸送活性への影響を検討したところ、選択的セロトニン再取り込み阻害剤(SSRI)がMg汲み出し輸送を抑制することを見出した。Mg濃度を高くした心筋細胞におけるNa-Mg交換輸送活性は、SSRIの1つであるセルトラリンによって濃度依存性に抑制された。濃度依存曲線により50％効果濃度を算出すると、セルトラリンの抑制効果はこれまで報告されている阻害剤の中では最も強力だった。この結果は、細胞からのMg汲み出し輸送体分子の探索など細胞内Mg低下を防ぐための研究に応用できる可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞内マグネシウム動態を制御する薬剤として、SSRIが汲み出し輸送を阻害することを新たに見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究成果を雑誌論文にまとめて報告する。
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Report
(4 results)
Research Products
(6 results)
