低酸素誘導因子1α が胎生初期心臓原基の拍動開始および拍動維持に及ぼす影響の検討
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22K06846
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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 48020:Physiology-related
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
當瀬 規嗣 札幌医科大学, 医学部, 教授 (80192657)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 達也 札幌医科大学, 医学部, 講師 (40592473)
一瀬 信敏 札幌医科大学, 医学部, 講師 (60448610)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 心拍動開始機構 / 代謝 / HIF-1 / 心臓生理学 / 心臓拍動開始機構 / 心臓原基低酸素応答機構 / 低酸素誘導因子1α |
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| Outline of Research at the Start |
研究代表者らの先行研究において、心拍動は心臓原基の中心部から始まること、心拍動開始直後の心臓原基では低酸素により誘導される転写因子HIF-1αが活性化していることが明らかとなった。心臓原基の酸素分圧は一様ではなく、中心部は周辺部よりも酸素分圧が低いことが予想される。また、HIF-1αはイオンチャネルを制御し得ることが報告されているが、心臓原基における自動能への役割は不明である。
以上より、本研究では、HIF-1αの活性化が心拍動開始と維持に重要な役割を果たしているとの仮説を立てた。子宮内胎仔の心臓原基の低酸素領域を同定し、遺伝子発現パターンと空間的位置情報との関係を明らかにし、仮説を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は心拍動開始機構の解明を目的として、低酸素下における胎仔心臓の拍動開始および拍動維持に重要な役割を持つと考えられる、HIF-1シグナル活性化を介したエネルギー代謝制御ならびにレドックス制御機構に着目している。1年目では、心拍動直後（E10 post）の心臓原基と拍動開始1日後（E11）の原始心筒をサンプルとして、gene ontology 解析、Pathway解析、Upstream解析を行い、タンパク発現の変化を網羅的に評価した。その結果、E11原始心筒ではE10心臓原基に比してクエン酸回路に関わるタンパク質発現が顕著に増加していた。また発現が低下したタンパク質は細胞死/オートファジー関連のものが多く存在していた。以上のことから心臓原基から原始心筒への発生過程でエネルギー需要増加を賄うために、ミトコンドリア呼吸に関わるタンパク質発現が亢進することが示唆された。
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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
心拍動開始後にクエン酸回路関連タンパク質が増加することが明らかとなり、心拍動開始期の代謝機構の特徴の一端が示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究は概ね予定通りに進んでいる。今後はE10post心臓原基とE11原始心筒の代謝機能やATP産生に関わる酸素消費/解糖を解析し、論文報告を行いたい。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
