| Project/Area Number |
23K24065
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| Project/Area Number (Other) |
22H02803 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
松岡 達 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (00263096)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹田 有加里 福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (20582159)
長谷川 奏恵 福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (20770358)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | 心臓 / 代謝 / 自動能 / ミトコンドリア |
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| Outline of Research at the Start |
我々は、洞房結節細胞の自動能発生に“ミトコンドリア－筋小胞体－細胞膜Ca2+連関”が関与するとの仮説を提唱している。一連の研究過程で、申請者らは、高グルコース投与により、マウスの洞房結節細胞、ランゲンドルフ灌流心臓及びⅠ型糖尿病モデルマウス個体で、洞房結節機能不全が発生するとの新しい知見を得た。本研究は、１）洞房結節の代謝－自動能連関の解明、２）高血糖が洞機能不全を誘発する機序の解明、３）数理モデル解析によるヒト心臓における高血糖誘発洞機能不全の検討を行い、“洞房結節の代謝－自動能連関”の生理的及び病態的意義を解明することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
・摘出したマウス心臓のLangendorff標本を用いて、高グルコース（20 mM）Tyrode液を灌流したときの心拍数変動を解析した。グルコースの代わりにマニトールを（20 mM）を加えたTyrode液をコントロールとして灌流したときと比較して、高グルコースTyrode液灌流時には、RR間隔の変動（ポアンカレプロットにおけるSD1）が有意に大きかった。特に高グルコース液灌流後10分での心拍変動が大きくなった。また、心房性補充収縮が観察されたので、高グルコース負荷による洞房結節機能障害が推測された。
・マウス心臓から単離した洞房結節細胞に、Calbryte520を負荷して蛍光強度を高速イメージング法で測定して、細胞質Ca2+動態を解析する実験を昨年度に続き継続した。高濃度グルコース（25 mM）投与により筋小胞体から放出される局所的なCa2+放出（Local Ca2+ release, LCR）の振幅が有意に増大した。また、収縮周期早期に発生するLCRの発生頻度が増加することが明らかになった。
・研究成果の一部は、第101回日本生理学会大会でポスター発表した。そして、その成果を認められて、日本生理学雑誌の表紙に選出された。
・研究者らは以前にミトコンドリアCa2+輸送体が特徴的な局在を示すこと、“ミトコンドリア－筋小胞体－細胞膜Ca2+連関”が洞房結節機能に重要であることを報告している。この機序を組み込んだ新しい洞房結節細胞数理モデルの開発に継続して取り組んだ。
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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
洞房結節細胞収縮と細胞質Ca2+動態解析が順調に進んだこと、Langendorff心臓標本を用いた心拍数解析に成功したこと、そして、成果の一部を日本生理学会大会で発表することができたことから、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は、一部例数が少ない実験があるので例数を増やすため、これまでの実験を継続する。そして、2024年度中の論文投稿を目指す。
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