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Mechanism of the effect of reactive oxygen species on cardiac diastolic dysfunction

Research Project

Project/Area Number 20K16013
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

HAMAGUCHI Shogo  東邦大学, 薬学部, 講師 (80747767)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords酸化ストレス / 拡張機能障害 / SERCA
Outline of Research at the Start

本研究は、心不全の一種である拡張機能障害と活性酸素種(ROS)による酸化ストレスとの関連に注目する。これまでに解明できた拡張機能障害の原因の一つである筋小胞体Ca2+ポンプ(SERCA)の機能障害に基づくCa2+handling異常に、酸化ストレスという視点を加え、拡張機能障害の分子機序、およびその修飾因子を解明する。さらに病態モデル動物を用いた治療薬候補化合物の評価を行うことで、糖尿病などの病態時に生じる拡張機能障害の発生機序の解明と新たな治療戦略開発につなげることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

This study focused on the relationship between oxidative stress and diastolic dysfunction, a type of heart failure. Among natural products with antioxidant activity, ellagic acid, gingerol, and quercetin were found to shorten relaxation time in mouse isolated ventricular tissue preparations. These relaxation time shortening effects were also observed in a diabetic mouse model of diastolic dysfunction. The mechanism of action was suggested to be the enhancement of Ca2+ uptake by the sarcoplasmic reticulum Ca2+ pump and correction of intracellular Ca2+ dynamics, which may be helpful for the treatment of diastolic dysfunction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、心不全は心ポンプ機能のうち駆出機能に焦点が当てられ、収縮機能の低下が病態の主体であると考えられてきた。しかし、心収縮力機能低下を伴わない拡張機能障害に基づく心不全の患者数は近年増加傾向にあり、糖尿病、高血圧、加齢などが増悪因子となる。このタイプの心不全の治療では、高血圧の是正やうっ血軽減を目的として利尿薬や血管拡張薬が用いられるが、病態の根底にある拡張機能の改善に焦点をあてた治療薬は存在しない。したがって、心筋の拡張メカニズムの詳細な解明と拡張機能をターゲットとした薬物の創出は、拡張機能障害の新たな治療戦略の開発に繋がると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2023 2022 2021 2020 2002 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 11 results) Presentation (23 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Negative Inotropic Effects of Class I Antiarrhythmics on Guinea Pig Ventricular Myocardium: Correlation with L-Type Ca<sup>2+</sup> Channel Blockade2023

    • Author(s)
      Hiiro Haruhito、Hashimoto Tatsuki、Mizoguchi Makoto、Kaneko Mika、Deguchi Nanoka、Takahashi Yuna、Hamaguchi Shogo、Namekata Iyuki、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 46 Issue: 1 Pages: 133-137

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00644

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2023-01-01
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  • [Journal Article] Mechanisms for the α-Adrenoceptor-Mediated Positive Inotropy in Mouse Ventricular Myocardium: Enhancing Effect of Action Potential Prolongation2023

    • Author(s)
      Hamaguchi Shogo、Morinou Ikue、Shiseki Yuko、Mikami Ayako、Seki Maika、Namekata Iyuki、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 3926-3926

    • DOI

      10.3390/ijms24043926

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  • [Journal Article] Negative Chronotropic Effects of Class I Antiarrhythmic Drugs on Guinea Pig Right Atria: Correlation with L-Type Ca2+ Channel Blockade2023

    • Author(s)
      Hiiro Haruhito、Otsuka Kentaro、Hamaguchi Shogo、Namekata Iyuki、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      J

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 104-114

    • DOI

      10.3390/j6010008

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    • Author(s)
      Namekata Iyuki、Hiiro Haruhito、Odaka Ryosuke、Saito Taro、Hamaguchi Shogo、Tsukamoto Tadaaki、Ishikawa Ryutaro、Katayama Yoshimi、Kondo Yoshiki、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 45 Issue: 11 Pages: 1644-1652

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00362

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2022-11-01
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    • Author(s)
      Namekata Iyuki、Jitsukata Kento、Fukuda Ayumi、Odaka Ryosuke、Hamaguchi Shogo、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 12 Issue: 3 Pages: 377-377

    • DOI

      10.3390/biom12030377

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  • [Journal Article] Positive Lusitropic Effect of Quercetin on Isolated Ventricular Myocardia from Normal and Streptozotocin-Induced Diabetic Mice2021

    • Author(s)
      Hamaguchi Shogo、Abe Kohei、Komatsu Momoka、Kainuma Jun、Namekata Iyuki、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 12 Pages: 1894-1897

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00580

    • NAID

      130008123499

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-12-01
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    • Author(s)
      Hamaguchi Shogo、Kariya Marin、Ozaki Aya F.、Namekata Iyuki、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 3 Pages: 458-460

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00732

    • NAID

      130007993439

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-03-01
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    • Author(s)
      Namekata Iyuki、Odaka Ryosuke、Hamazaki Shunsuke、Nisaka Hina、Hamaguchi Shogo、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 1 Pages: 154-157

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00701

    • NAID

      130007965347

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-01-01
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    • Author(s)
      Namekata Iyuki、Odaka Ryosuke、Hamaguchi Shogo、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 43 Issue: 12 Pages: 1993-1996

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00747

    • NAID

      130007948741

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2020-12-01
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  • [Journal Article] Differential effects of class I antiarrhythmic drugs on the guinea pig pulmonary vein myocardium: Inhibition of automatic activity correlates with blockade of a diastolic sodium current component2020

    • Author(s)
      Irie Masahiko、Hiiro Haruhito、Kato Shu、Kuramochi Mizuki、Hamaguchi Shogo、Namekata Iyuki、Tanaka Hikaru
    • Journal Title

      Journal of pharmacological sciences

      Volume: 143(4) Issue: 4 Pages: 325-329

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2020.05.004

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  • [Journal Article] Bioimaging for Study of the Myocardial Function: Fluorescence Microscopy Featuring the Na<sup>+</sup>-Ca<sup>2+</sup> Exchanger2002

    • Author(s)
      Namekata Iyuki、Ryosuke Odaka、Shogo Hamaguchi、Hikaru Tanaka
    • Journal Title

      bioimages

      Volume: 30 Issue: 0 Pages: 1-14

    • DOI

      10.11169/bioimages.30.1

    • ISSN
      0919-2719
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      斎藤太郎、大場亜衣子、高野裕大、濵口正悟、行方衣由紀、田中光
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      行方衣由紀、石岡沙奈恵、宮原万里那、塚田航平、川添彩可、濵口正悟、田中光
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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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