マウス心臓自動能の生後発達に関する生理学実験とシミュレーション研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Establishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications |
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| Project/Area Number |
23136501
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
尾野 恭一 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70185635)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | 心臓自動能 / シミュレーション / 洞房結節 / 発達 / イオンチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
個体の心拍リズムは洞房結節の発火頻度により決まる．洞房結節細胞には自動性がそなわっており，その仕組みについて，細胞の微細構造や細胞内あるいは細胞膜分子（蛋白質）の定量的な解析に基づいた数理モデルが提唱されている．本研究では，この手法を生後発達に伴うマウスの心拍数変化に応用し，心臓ペースメーカー機転に関わる分子の生後変化を定量・数式化し，コンピュータ上で再現することを目的としてスタートした。これまでに、以下の実験結果を得ている。
１）in vivoの心拍数測定： 当研究室で開発されたピエゾセンサーを用いて，非侵襲的に生直後マウスからの心拍数測定をおこなった。 その結果、自律神経の影響を遮断した環境下において、マウスの心拍数は生直後300回/分程度であり、生後4日頃より次第に増加し、生後10日目で成獣とほぼ同等の約450回/分に達した。
２）洞房結節標本を用いた薬理学的解析： 単離した洞房結節標本の拍動数は生体の自律神経遮断下の内因性心拍数とほぼ同じ生後変化を示した。種々のイオンチャネルの阻害薬の効果を検討したところ、T型Caチャネルに選択性を有するMibefradilが生直後よりも成獣において強い心拍抑制作用を有することがわかった。
３）単離洞房結節細胞を用いたイオン電流の記録とその機能解析及： 単離細胞よりイオン電流を記録し，その電流密度及びキネティクスを測定した。L型Ca電流の電流電圧特性が新生マウスにおいては成獣よりも脱分極側にシフトしており、T型Caチャネル電流振幅は新生マウスでは小さい傾向が見られた。
これらの結果から、Ca電流の電流密度およびキネティクスの変化が生後の心拍数変化に関与していることが示唆された。以上の結果について、Journal of Physiological Sciencesに発表した。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
