| 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 |
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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, 講師 (20770358)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (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 / グルコース / 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 Final Research Achievements |
Effects of high glucose (25mM, HG) on the cardiac automaticity was investigated using mice hearts. In the analysis of cell contraction interval in isolated sinoatrial myocytes using Poincare plot, the HD application augmented both standard deviation along short axis which indicates short-term variation (SD1) and the one along long axis which indicates long-term variation (SD2). The HD application increased the amplitude of local Ca2+ release (LCR) and the frequency of LCR which appeared in early phase of cardiac cycle, and increased mitochondrial reactive oxygen species (ROS). In Langendorff heart experiments, the HD perfusion increased SD1 of RR interval. Taken together, it was suggested that the HD application to mouse heart increases ROS and alters LCR dynamics in sinoatrial myocytes, leading to impairment of automaticity and to heart rate variability.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究はマウス心臓を用いて、高濃度グルコースが心臓自動能を障害し大きな心拍数変動を誘発することを初めて明らかにした。ヒトにおいては、食後に高血糖が起こることがあるが、本研究成果は、食後高血糖が心臓洞房結節自動能を直接障害し大きな心拍変動を引き起こす可能性を示す。
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