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Roles of sex chromosomes in pathophysiological sex difference formation in the heart

Research Project

Project/Area Number 20K21487
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

Kurokawa Junko  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40396982)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森本 達也  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (50390779)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords性差 / 心臓 / 血管 / 性決定遺伝子 / iPS細胞 / 2卵性双生児 / 性染色体
Outline of Research at the Start

男女共通の臓器にも形態機能に男女差があり、一生を通じて、疾患の予防・発症・進展・治療に影響することが分かり、性差を考慮した医療に注目が集まっている。特に循環器領域の病気の発症や薬物副作用には顕著な男女差があることが報告されているが、その分子基盤は不明のままである。そこで、本研究では、遺伝子改変マウスやiPS細胞などの最先端の技術を活用して、心臓の性差形成に関わるメカニズムを解析し、循環器領域の薬物治療に男女差を考慮する科学的根拠を得ることを目指す。

Outline of Final Research Achievements

To understand the roles of sex chromosome in the sex differences pathogenesis of cardiovascular diseases, we performed morphofunctional analysis of fetal mouse hearts and establishment of human iPS cell lines from the blood of male and female dizygotic twins. In hearts removed from embryonic mice in late gestation, we developed an original coronary angiography technique and revealed sex differences in coronary artery vessel diameter and drug responsiveness. Analysis of gene expression in male and female embryonic murine hearts identified genes that escape the X chromosome inactivation mechanism, suggesting a link to the morphofunctional sex differences found in this study. To further elucidate the mechanism of sex differences, iPS cells were established from blood of males and females of the same age with similar genetic backgrounds.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は発生期心臓の性差の一端を明らかにしたことから、心血管病の発症・病態における理解が進んだ点が学術的意義である。また、ヒトiPS細胞を用いて、実験動物で得られた仮説をヒトで検証することを目指している点も特徴である。なお、心血管病は更年期以降に患者数が爆増し、性ホルモンだけではない性差のメカニズムを理解することは、超高齢化社会における人々の疾患予防・健康対策を考える際の情報基盤となると期待できる。

Report

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

    (46 results)

All 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (40 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] The Effect of a Synthetic Estrogen, Ethinylestradiol, on the hERG Block by E-40312021

    • Author(s)
      Fumiya Tamura, Shintaro Sugimoto, Mana Sugimoto, Kazuho Sakamoto, Masahiko Yamaguchi, Takeshi Suzuki, Keiichi Fukuda, Masaki Ieda, Junko Kurokawa
    • Journal Title

      Biomolecles

      Volume: 11 Pages: 1-12

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analysis of contractile functions of human iPS-derived cardiomyocytes using motion field imaging2021

    • Author(s)
      Yamaguchi Masahiko、Sakamoto Kazuho、Kurokawa Junko
    • Journal Title

      Folia Pharmacologica Japonica

      Volume: 156 Issue: 4 Pages: 214-219

    • DOI

      10.1254/fpj.21022

    • NAID

      130008060061

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preface2021

    • Author(s)
      Kanda Yasunari、Kurokawa Junko
    • Journal Title

      Folia Pharmacologica Japonica

      Volume: 156 Issue: 4 Pages: 207-207

    • DOI

      10.1254/fpj.21038

    • NAID

      130008060079

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
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  • [Journal Article] A computational model of induced pluripotent stem-cell derived cardiomyocytes for high throughput risk stratification of KCNQ1 genetic variants2020

    • Author(s)
      Kernik Divya C.、Yang Pei-Chi、Kurokawa Junko、Wu Joseph C.、Clancy Colleen E.
    • Journal Title

      PLOS Computational Biology

      Volume: 16 Issue: 8 Pages: e1008109-e1008109

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1008109

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    • Author(s)
      黒川洵子
    • Journal Title

      ヘルシスト

      Volume: 262 Pages: 6-9

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      Kurokawa Junko
    • Journal Title

      Healthist

      Volume: Special Issue Pages: 30-33

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      黒川洵子、山口賢彦、坂本多穂
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      黒川 洵子、児玉 昌美、長沢 思音、坂本 多穗
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      長沢思音、児玉昌美、坂本多穂、黒川洵子
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      生理研研究会「比較統合生理学的観点からの循環生理の解析」
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  • [Presentation] Sex Differences in the Functional Morphology of Embryonic Murine Coronary Arteries2021

    • Author(s)
      Shion Nagasawa, Masami Kodama, Junko Kurokawa
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      14th Asia Pacific Federation of Pharmacologists (APFP2021)
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  • [Presentation] Effects of a Synthetic Estrogen on hERG Channel and Drug-induced QT Prolongation.2021

    • Author(s)
      Fumiya Tamura, Shintaro Sugimoto, Mana Sugimoto, Kazuho Sakamoto, Igor Vorobyov,Takayuki Oka, Keiichi Fukuda, Masaki Ieda, Junko Kurokawa
    • Organizer
      14th Asia Pacific Federation of Pharmacologists (APFP2021)
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  • [Presentation] 薬物と性差2021

    • Author(s)
      黒川 洵子
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      第15回日本性差医学・医療学会学術集会
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    • Author(s)
      黒川洵子、橋口丈晃、Pornparn Kongpracha、Pattama Wiriyasermkul、永森收志
    • Organizer
      第14回日本性差医学・医療学会学術集会
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  • [Presentation] QT延長毒性におけるエストロゲン類の影響2021

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      杉本真菜、杉本真太朗、岡貴之、Igor Vorobyov、坂本多穂、黒川洵子
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      第14回日本性差医学・医療学会学術集会
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      長沢思音,児玉昌美,西山功一,有馬勇一郎,坂本多穗, 黒川洵子
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      第14回日本性差医学・医療学会学術集会
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  • [Presentation] EFFECTS OF ESTROGENS ON THE ACTIONS OF HERG BLOCKERS2021

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      Shintaro Sugimoto, Fumiya Tamura, Mana Sugimoto, Oka Takayuki, Igor V. Vorobyov, Kazuho Sakamoto, Junko Kurokawa
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      Biophysical Society Annual Meeting 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sex differences in functional morphology of embryonic murine coronary arteries.2021

    • Author(s)
      Shion Nagasawa, Masami Kodama, Ai Hasegawa, Takeaki Hashiguchi, Masahiko Yamaguchi, Hiroki Kurihara, Kouichi Nishiyama, Yuichiro Arima, Kazuho Sakamoto, Junko Kurokawa
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      Biophysical Society Annual Meeting 2021
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  • [Presentation] 胎児マウス冠血管の形態機能に見られる性差2021

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      長沢思音,児玉昌美,長谷川歩惟,橋口丈晃,山口賢彦,山崎泰広,栗原裕基,西山功一,有馬勇一郎,坂本多穗, 黒川洵子
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      長沢思音,児玉昌美,坂本多穗, 黒川洵子
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      第141回日本薬学会年会
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      Junko Kurokawa and Kazuho Sakamoto
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      Gen Igarashi, Momoka Nakagawa, MasahikoYamaguchi, Makoto Inai, Toshiyuki Kan, Kazuho Sakamoto, Junko Kurokawa
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      杉本真太朗、田村文弥、岡貴之、杉本真菜、坂本多穂、黒川洵子
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      杉本真菜、杉本真太朗、岡貴之、坂本多穂、黒川洵子
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      The 50th NIPS International Meeting on Cardiovascular Physiology 2020
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    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-08-03   Modified: 2023-01-30  

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