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心外膜肥厚と心筋線維化の機序解明 STAT3/SOCS3系に焦点をあてた解析

Research Project

Project/Area Number 20K17134
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 53020:Cardiology-related
Research InstitutionKurume University

Principal Investigator

楊井 俊之  久留米大学, 医学部, 助教 (50811072)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
KeywordsSOCS3 / JAK/STAT / 収縮性心膜炎 / 心筋繊維化 / JAK-STAT経路 / 心外膜炎 / 心膜炎 / STAT3 / 平滑筋細胞 / 収縮性心外膜炎
Outline of Research at the Start

収縮性心膜炎は治療抵抗性の難治性心不全の原因となる疾患であり、心膜切開術による外科的治療後も再発することもある、しばしば日常臨床において治療に難渋することが経験される疾患である。収縮性心膜炎の原因として、心膜炎からの進展が関与しているといわれているが、その進展メカニズムは不明な点が多い。申請者は、これまでの研究成果から心膜炎における心外膜肥厚および心筋線維化に平滑筋細胞のSTAT3/SOCS3経路が関与している可能性に着目した。本研究では、心膜炎から収縮性心膜炎へ進展するメカニズムを解明することで、収縮性心膜炎の発症を予防する新たな治療の基盤となる知見を得ることを目標としている。

Outline of Annual Research Achievements

本研究室における平滑筋特異的SOCS3ノックアウトマウス(KO)を使用した研究過程の中で、野生型マウス(WT)と比較し、KO群では有意に新外膜の肥厚と心筋線維化の増強を認め、さらに生存率にも有意差を認めていたことに着目した。本研究では心外膜肥厚と線維化に平滑筋細胞のSTAT3/SOCS3経路が関係していると考え、そのメカニズムを明らかにすることを目的としている。
本研究では、雄のWT群とKO群とで加齢による経時的変化を評価した。まず、生存率を比較すると、WT群に比較してKO群では有意に死亡率が高かった(P<0.05)。また、KO群ではWT群と比較して、肉眼像では明らかに心臓は肥大しており、心外膜および結合組織の増殖を認め、心エコーではEFは保たれていたものの拡張障害が出現していた。組織学的にはシリウスレッド染色でKO群では若年時より心外膜肥厚および心筋線維化を認め、加齢に伴いより顕著となった。PCR ArrayではKO群では加齢に伴い線維化マーカーの有意な上昇を認めていた。ここで、IL6を投与し、STAT3の活性化が持続する細胞の局在を確認するため確認を行ったところ、P-STAT3とαSMAとの蛍光二重染色では血管周囲、心外膜周囲で平滑筋細胞でのSTAT3活性化の持続ははっきりしなかった。そこで線維芽細胞の関与を考えP-STAT3とERTR7との二重染色を行い局在を確認した結果、ERTR7でのSTAT3活性化の持続が示された。
以上より、心筋において線維芽細胞の関与によりKO群は加齢に伴い心外膜の肥厚や心筋繊維化が起こり、拡張能の低下をもたらすと考えた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の影響で研究所使用の制限や臨床業務の増加などあり研究の進行は遅れている。

Strategy for Future Research Activity

現段階での研究成果をまとめディスカッションを行った上で再検討し最終的に論文化する方針としている。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2021 2020

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] SM22-Cre-Mediated SOCS3 Deficient Mice Exhibit Pericardial Fibrosis, Diastolic Dysfunction, and Increased Mortality Rates Due to Augmented Activation of STAT3 in FibroblastsSM22-Cre-Mediated SOCS3 Deficient Mice Exhibit Pericardial Fibrosis, Diastolic Dysfunction, and Increased Mortality Rates Due to Augmented Activation of STAT3 in Fibroblasts2023

    • Author(s)
      Yanai T, Yamamoto M, Yasukawa H, Shibao K, Akagaki D, Okabe K, Shibata T, Nohara S, Takahashi J, Sasaki T, Shima K, Fukumoto Y
    • Organizer
      The American Heart Association, The 88th Scientific Sessions (AHA2023), Philadelphia, USA, November 11-13, 2023 e-Poster Session
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 加齢に伴う心臓の繊維化と拡張能における非心筋細胞のSOCS3の役割2023

    • Author(s)
      草場 晴子、山本 真衣、楊井 俊之、岡部 浩太、赤垣 大樹、芝尾 昂大、髙橋 甚彌、野原 正一郎、佐々木 知子、柴田 龍宏、安川 秀雄、福本 義弘
    • Organizer
      第133回 日本循環器学会九州地方会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] SM22-CreによるSOCS3欠失は心外膜肥厚、拡張障害とカヘキシー様の表現系を誘発する2021

    • Author(s)
      山本 真衣、楊井 俊之、安川 秀雄、岡部 浩太、赤垣 大樹、髙橋 甚彌、野原 正一郎、佐々木 知子、柴田 龍宏、福本 義弘
    • Organizer
      Kyushu Vascular Biology Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Smooth Muscle Cell-Specific SOCS3 Deficiency Promote Pericardial Fibrosis and Diastolic Dysfunction in Aging Mice2021

    • Author(s)
      楊井 俊之、安川 秀雄、馬渡 一寿、野原 正一郎、髙橋 甚彌、柴田 龍宏、下園 弘達、岡部 浩太、赤垣 大樹、山本 真衣、福本 義弘
    • Organizer
      第85回日本循環器学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Smooth muscle cell-specific SOCS3 deficiency promote pericardial fibrosis and diastolic dysfunction in aging mice2020

    • Author(s)
      Toshiyuki Yanai, Hideo Yasukawa, Kazutoshi Mawatari, Tomoko Sasaki, Jinya Takahashi, Shoichiro Nohara, Koutatsu Shimozono, Tatsuhiro Shibata, Kota Okabe, Mai Yamamoto, Yoshihiro Fukumoto
    • Organizer
      ESC Congress 2020 The Digital Experience
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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