Mechanisms for the intracellular calcium dependent automaticity in the pulmonary-vein myocardium

• Project/Area Number: 24590334
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General pharmacology
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: TANAKA Hikaru 東邦大学, 薬学部, 教授 (40236617)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 肺静脈心筋 / 活動電位 / 細胞内カルシウム / 心房細動 / 筋小胞体

Outline of Final Research Achievements

Intracellular Ca2+-dependent electrical activity was observed in the isolated pulmonary-vein myocardium from small experimental animals, guinea-pig, rat and mouse. The activity was constant in the guinea-pig while intermittent in the rat and mouse. Intracellular Ca2+ released from the sarcoplasmic reticulum through the ryanodine receptor or the IP3 receptor causes a depolarization when pumped out of the cell by the sodium-calcium exchanger, which triggers the firing of the action potential. The electrical activity was induced by alpha- or beta-adrenergic receptor stimulation, and was inhibited by muscarinic receptor stimulation. Thus, it appears possible to control the pulmonary-vein automaticity through pharmacologica modification of intracellular Ca2+ dynamics and autonomic nerve influence.

Research Products

• [Journal Article] Pharmacological Discrimination of Plasmalemmal and Mitochondrial Sodium–Calcium Exchanger in Cardiomyocyte-Derived H9c2 Cells (2015)
  • Author(s): Iyuki Namekata, Shogo Hamaguchi, Hikaru Tanaka
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 38 Issue: 1 Pages: 147-150
  • DOI: 10.1248/bpb.b14-00525
  • NAID: 130004872234
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Epac1-dependent phospholamban phosphorylation mediates the cardiac response to stresses (2014)
  • Author(s): Okumura S, Fujita T, Cai W, Jin M, Namekata I, Mototani Y, Jin H, Ohnuki Y, Tsuneoka Y, Kurotani R, Suita K, Kawakami Y, Hamaguchi S, Abe T, Kiyonari H, Tsunematsu T, Bai Y, Suzuki S, Hidaka Y, Umemura M, Ichikawa Y, Yokoyama U, Sato M, Ishikawa F, Izumi-Nakaseko H, Adachi-Akahane S, Tanaka H, Ishikawa Y
  • Journal Title: J Clin Invest. Volume: 124 Issue: 6 Pages: 2785
  • DOI: 10.1172/jci64784
  • URL: https://localhost/en/publications/36b42ba8-faa2-4af8-8b0f-f7a856c64b49
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effect of Terfenadine and Pentamidine on the hERG Channel and Its Intracellular Trafficking: Combined Analysis with Automated Voltage Clamp and Confocal Microscopy (2014)
  • Author(s): Hikaru Tanaka, Yukiko Takahashi, Shogo Hamaguchi, Naoko Iida-Tanaka, Takayuki Oka, Masato Nishio, Atsushi Ohtsuki, Iyuki Namekata
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 37 Issue: 11 Pages: 1826-1830
  • DOI: 10.1248/bpb.b14-00417
  • NAID: 130004703898
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Analysis of cellular morphology by confocal microscopy and a membrane-intercalating fluorescent dye PKH67 (2014)
  • Author(s): Shogo Hamaguchi, Megumi Kaneko, Ryo Hashimoto, Miku Tamura, Iyuki Namekata, Hikaru Tanaka, Naoko Iida-Tanaka.
  • Journal Title: International Journal of Human Culture Studies Volume: 24 Pages: 217-221
  • NAID: 130004973271
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Combined analysis with voltage clamp and confocal microscopy for the evaluation of drug-induced arrhythmogenic risk. (2014)
  • Author(s): Iyuki Namekata, Shogo Hamaguchi, Hikaru Tanaka
  • Journal Title: Current Topics in Pharmacology Volume: 15 Pages: 39-43
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pulmonary Vein Myocardium as a Possible Pharmacological Target for the Treatment of Atrial Fibrillation (2014)
  • Author(s): Akira Takahara, Mihoko Hagiwara, Iyuki Namekata, Hikaru Tanaka
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 126 Issue: 1 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1254/jphs.14R09CP
  • NAID: 130004677805
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Developmental Changes in Excitation–Contraction Mechanisms of the Mouse Ventricular Myocardium as Revealed by Functional and Confocal Imaging Analyses (2013)
  • Author(s): Shogo Hamaguchi, Yuko Kawakami, Yoriko Honda, Kana Nemoto, Ayaka Sano, Iyuki Namekata, Hikaru Tanaka
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 123 Issue: 2 Pages: 167-175
  • DOI: 10.1254/jphs.13099FP
  • NAID: 130003382594
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ellagic acid and gingerol, activators of the sarco-endoplasmic reticulum Ca2+-ATPase, ameliorate diabetes mellitus-induced diastolic dysfunction in isolated murine ventricular myocardia (2013)
  • Author(s): Iyuki Namekata
  • Journal Title: European Journal of Pharmacology Volume: 706 Issue: 1-3 Pages: 48-55
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2013.02.045
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cardiohemodynamic and electrophysiological effects of anti-influenza drug oseltamivir in vivo and in vitro (2013)
  • Author(s): Ken Kitahara, Nakamura Yuji, Yayoi Tsuneoka, Satomi Adachi-Akahane, Hikaru Tanaka, Akira Takahara, Junichi Yamazaki, Takanori Ikeda, Atsushi Sugiyama
  • Journal Title: Cardiovascular Toxicology Volume: 13 Issue: 3 Pages: 234
  • DOI: 10.1007/s12012-013-9202-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrophysiological Effects of the Antiarrhythmic Drug Bepridil on the Guinea-Pig Pulmonary Vein Myocardium (2013)
  • Author(s): Akira Takahara, Kiyoshi Takeda, Mihoko Hagiwara, Hikaru Tanaka
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 36 Issue: 2 Pages: 311-315
  • DOI: 10.1248/bpb.b12-00590
  • NAID: 130003361367
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cellular flavoprotein fluorescence imaging for the analysis of mitochondrial function (2013)
  • Author(s): Iyuki Namekata, Seri Kaeriyama, Reina Ikaga, Hikaru Tanaka, Naoko Iida-Tanaka
  • Journal Title: International Journal of Human Culture Studies Volume: 2013 Issue: 23 Pages: 305-309
  • DOI: 10.9748/hcs.2013.305
  • NAID: 130003388482
  • ISSN: 2187-1930
• [Journal Article] Electrophysiological and Pharmacological Properties of the Pulmonary Vein Myocardium (2013)
  • Author(s): Iyuki Namekata, Yayoi Tsuneoka, Hikaru Tanaka.
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 36 Issue: 1 Pages: 2-7
  • DOI: 10.1248/bpb.b212020
  • NAID: 130003361359
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrophysiological Effects of the Class Ic Antiarrhythmic Drug Pilsicainide on the Guinea-Pig Pulmonary Vein Myocardium (2012)
  • Author(s): Takahara A, Takeda K, Tsuneoka Y, Hagiwara M, Namekata I, Tanaka H
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 118 Issue: 4 Pages: 506-511
  • DOI: 10.1254/jphs.12022FP
  • NAID: 10030572152
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Labdane-type diterpenoids from hairy root cultures of Coleus forskohlii, possible intermediates in the biosynthesis of forskolin. (2012)
  • Author(s): Yoshihisa Asada
  • Journal Title: Phytochemistry Volume: 79 Pages: 141-146
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2012.03.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrical Activity of the Mouse Pulmonary Vein Myocardium (2012)
  • Author(s): Yayoi Tsuneoka, Yuka Kobayashi, Yoriko Honda, Iyuki Namekata, Hikaru Tanaka.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 119 Issue: 3 Pages: 287-292
  • DOI: 10.1254/jphs.12062SC
  • NAID: 10030987080
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of the Antitussive Drug Cloperastine on Ventricular Repolarization in Halothane-Anesthetized Guinea Pigs (2012)
  • Author(s): Akira Takahara
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 120 Issue: 3 Pages: 165-175
  • DOI: 10.1254/jphs.12117FP
  • NAID: 10031147563
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ミトコンドリア局在型Aquaporin-8の脂肪細胞における機能 (2014)
  • Author(s): 伊香賀怜奈、行方衣由紀、Vassilios Kotiadis、Michael Duchen、田中光、小川温子、飯田-田中直子
  • Organizer: 第87回日本生化学大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2014-10-18
• [Presentation] マウス心室筋においてアドレナリンα受容体刺激はNa+/Ca2+交換機構を介して筋小胞体Ca2+を減少させる (2014)
  • Author(s): 濵口正悟、佐野文香、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第131回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 横浜市立大学福浦キャンパス（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2014-10-11
• [Presentation] マウス洞房結節自動能におけるIfチャネル、T型Ca2+チャネルの発達変化 (2014)
  • Author(s): 中村真穂、濵口正悟、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第58回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 昭和薬科大学（東京都・町田市）
  • Year and Date: 2014-10-04
• [Presentation] マウス洞房結節自動能における細胞内Ca2+の役割の発達変化 (2014)
  • Author(s): 佐野文香、濵口正悟、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第58回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 昭和薬科大学（東京都・町田市）
  • Year and Date: 2014-10-04
• [Presentation] 共焦点顕微鏡法と自動パッチクランプ法によるhERGチャネルの電流および細胞膜への移動に対する薬物作用の解析 (2014)
  • Author(s): 田中光、高橋由紀子、濵口正悟、飯田―田中直子、岡貴之、西尾将人、大槻篤史、行方衣由紀
  • Organizer: 日本バイオイメージング学会学術集会 第23回学術集会
  • Place of Presentation: 大阪大学吹田キャンパス（大阪府・吹田市）
  • Year and Date: 2014-09-05
• [Presentation] 電子伝達系および解糖系阻害剤が脂肪細胞におけるミトコンドリア形態および炎症性サイトカインの分泌に与える影響 (2014)
  • Author(s): 長谷川千織、伊香賀玲奈、行方衣由紀、田中光、田中直子
  • Organizer: 日本バイオイメージング学会学術集会 第23回学術集会
  • Place of Presentation: 大阪大学吹田キャンパス（大阪府・吹田市）
  • Year and Date: 2014-09-05
• [Presentation] モルモット肺静脈心筋の細胞内Ca2+依存性電気的自発活動 (2014)
  • Author(s): 恒岡弥生、行方衣由紀、川西徹、田中光
  • Organizer: 日本バイオイメージング学会学術集会 第23回学術集会
  • Place of Presentation: 大阪大学吹田キャンパス（大阪府・吹田市）
  • Year and Date: 2014-09-05
• [Presentation] マウス心室筋のα受容体刺激応答と興奮収縮機構の発達変化 (2014)
  • Author(s): 濵口正悟、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 心血管膜輸送研究会2014
  • Place of Presentation: 生理学研究所（愛知県・岡崎市）
  • Year and Date: 2014-09-04
• [Presentation] モルモット肺静脈心筋において内向き整流性K+電流抑制は細胞内Ca2+依存性電気的自発活動を誘発させる (2014)
  • Author(s): 入江雅彦、恒岡弥生、濵口正悟、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム2014
  • Place of Presentation: 近畿大学東大阪キャンパス（大阪府・東大阪市）
  • Year and Date: 2014-08-30
• [Presentation] ラット肺静脈心筋の電気生理学的性質: 動静脈瘻の影響 (2014)
  • Author(s): 恒岡弥生、田中愛弓、鶴田將人、中山貴弘、灘みづき、相本恵美、濵口正悟、行方衣由紀、高原章、田中光
  • Organizer: 生体機能と創薬シンポジウム2014
  • Place of Presentation: 近畿大学東大阪キャンパス（大阪府・東大阪市）
  • Year and Date: 2014-08-28
• [Presentation] マウス心室筋の興奮収縮機構とアドレナリンα受容体刺激応答の関連性 (2014)
  • Author(s): 濵口正悟、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 生体機能と創薬シンポジウム2014
  • Place of Presentation: 近畿大学東大阪キャンパス（大阪府・東大阪市）
  • Year and Date: 2014-08-28
• [Presentation] 動静脈瘻ラット肺静脈心筋の電気生理学的性質 (2014)
  • Author(s): 田中愛弓、恒岡弥生、鶴田將人、中山貴弘、灘みづき、相本恵美、濵口正悟、行方衣由紀、高原章、田中光
  • Organizer: 第130回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 星薬科大学百年記念館（東京都・品川区）
  • Year and Date: 2014-07-05
• [Presentation] AQP8の発現抑制が脂肪細胞のエネルギー代謝とTNF-α分泌 に与える影響
  • Author(s): 伊香賀玲奈、行方衣由紀、田中光、小川温子、田中直子
  • Organizer: 日本生化学会関東支部例会
  • Place of Presentation: 山梨大学甲府キャンパス 甲府
• [Presentation] マウス心室筋の興奮収縮機構の発達変化：薬理学的検討および画像化解析
  • Author(s): 濱口正悟、川上悠子、本多頼子、根本佳奈、佐野文香、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム2013
  • Place of Presentation: 熊本大学薬学部キャンパス 熊本
• [Presentation] Oxygraph-2kを用いたAQP8ノックダウン細胞の酸素消費量の測定
  • Author(s): 伊香賀玲奈、Will Kotiadis、Michael Duchen、行方衣由紀、田中光、小川温子、田中直子
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 横浜
• [Presentation] SERCA活性化薬の探索系構築および心筋弛緩機能に対する作用の検討
  • Author(s): 行方衣由紀、濱口正悟、田中光
  • Organizer: 第15回応用薬理シンポジウム
  • Place of Presentation: コクヨホール 東京
  • Invited
• [Presentation] モルモット肺静脈心筋自発活動の各枝の発生率と交感神経の関与
  • Author(s): 下林真梨子、鶴田將人、白川亮、恒岡弥生、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第129回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 順天堂大学 本郷キャンパス 東京
• [Presentation] 摘出糖尿病マウス心筋の収縮・弛緩に対する興奮収縮機能関連薬の作用
  • Author(s): 金江春奈、濱口正悟、若杉結美、大原皆人、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 帝京大学 板橋キャンパス 東京
• [Presentation] マウス肺静脈心筋の電気的自発活動に関する薬理学的検討
  • Author(s): 鶴田將人、恒岡弥生、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 帝京大学 板橋キャンパス 東京
• [Presentation] モルモット肺静脈心筋の電気活動に対するIfチャネル遮断薬の作用
  • Author(s): 中山貴弘、恒岡弥生、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 帝京大学 板橋キャンパス 東京
• [Presentation] モルモット肺静脈心筋自発的収縮における交感神経の関与
  • Author(s): 下林真梨子、白川亮、恒岡弥生、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 帝京大学 板橋キャンパス 東京
• [Presentation] マウス新生仔期心筋収縮のアドレナリンα受容体刺激応答へのIP3受容体の関与
  • Author(s): 根本佳奈、濱口正悟、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 帝京大学 板橋キャンパス 東京
• [Presentation] マウス心室筋のアドレナリンα受容体刺激応答の発生機序および発達変化
  • Author(s): 濵口正悟、本多頼子、始関裕子、江原雄大、佐野文香、行方衣由紀、田中光
  • Organizer: 第７回先端分子薬理研究会
  • Place of Presentation: 東京慈恵会医科大学 東京
• [Presentation] マウス心室筋におけるEndothelin-1 に対する陽性・陰性変力反応に関与する受容体タイプおよび細胞 内機序の検討
  • Author(s): 濱口正悟
  • Organizer: 第126回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 北里大学薬学部（東京）
• [Presentation] hERG チャネルの電流及び細胞膜への輸送に対するterfenadine およびpentamidineの作用
  • Author(s): 高橋由紀子
  • Organizer: 第126回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 北里大学薬学部（東京）
• [Presentation] モルモット肺静脈心筋自発活動の交感神経による制御機構
  • Author(s): 白川亮
  • Organizer: 第126回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 北里大学薬学部（東京）
• [Presentation] T 型カルシウムチャネルと心臓機能
  • Author(s): 田中光
  • Organizer: 生体機能と創薬シンポジウム2012
  • Place of Presentation: 神戸学院大学（兵庫）
• [Presentation] 新生仔期マウス心室筋におけるアドレナリンα受容体刺激応答に関与する細胞内機序および情報伝達 経路の検討
  • Author(s): 濵口正悟
  • Organizer: 次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム2012
  • Place of Presentation: 神戸学院大学（兵庫）
• [Presentation] マウス肺静脈心筋の電気活動
  • Author(s): 恒岡弥生
  • Organizer: 第29回日本心電学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場（千葉）
• [Presentation] ハロセン麻酔モルモットモデルにおけるジフェンヒドラミンおよび鎮咳薬クロペラスチンのhERG K+チャネ ルおよび心電図QT間隔に対する作用
  • Author(s): 高原章
  • Organizer: 第29回日本心電学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場（千葉）
• [Presentation] マルチホール・パッチクランプチップを用いたオートパッチクランプ法のための細胞単分散法の評価
  • Author(s): 大槻篤史
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡）
• [Presentation] 動静脈瘻ラットにおける心房リモデリングの電気生理学的特徴
  • Author(s): 八木啓太
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡）
• [Presentation] マウス肺静脈心筋の電気活動
  • Author(s): 恒岡弥生
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡）
• [Presentation] 新生仔および成体マウス心室筋におけるα受容体応答は活動電位持続時間の影響を受ける
  • Author(s): 濱口正悟
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡）
• [Presentation] 心筋における局所カルシウムシグナル調節の多様性
  • Author(s): 行方衣由紀
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会次世代の会シンポジウム：Caチャネ ルマイクロドメインの分子制御基盤とその生理的意義
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡）
• [Presentation] マウス肺静脈心筋自発活動の発生機序に関する薬理学的検討
  • Author(s): 鶴田將人
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川）
• [Presentation] マウス摘出心筋に対するビダラビンの影響
  • Author(s): 濱口正悟
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川）
• [Presentation] モルモット肺静脈心筋の自発活動に対するvidarabineの作用
  • Author(s): 河原圭
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川）
• [Presentation] 自動パッチクランプシステムおよび共焦点顕微鏡法によるhERG チャネルの電流および細胞膜への輸 送の解析作用
  • Author(s): 行方衣由紀
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川）
• [Remarks] バーチャルラボラトリー“心筋”
  • URL: http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/shinkin/index.html
• [Remarks] バーチャルラボラトリー 心筋
  • URL: http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/shinkin/index.html
• [Remarks] 心筋-バーチャルラボラトリ
  • URL: http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/shinkin/index.html