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心臓組織ライブイメージングを利用した動物モデルの不整脈発生メカニズムの包括的解析

Publicly Offered Research

Project AreaEstablishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications
Project/Area Number 23136514
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

呉林 なごみ  順天堂大学, 医学部, 准教授 (50133335)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywords不整脈 / 心臓 / ライブイメージング / 心不全 / カルシウム / 活動電位 / 組織イメージング / 睡眠時無呼吸症候群 / 拡張型心筋症
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、不整脈発生モデルを用い生体・組織・細胞・分子レベルまでの包括的なデータを取得・解析することにより、不整脈の発生メカニズムを理解しシミュレーション可能な量的な因子の集合として記述することである。一般的手法に加え、組織イメージングで細胞間相互作用、伝導性を検討する。これまでに不整脈モデル動物(家族性拡張型心筋症(DCM)マウスモデル、Ca2+過負荷モデル)を用いて、不整脈発生の機序を検討してきた。
ヒト遺伝性DCMの突然死を良く再現するDCMモデルマウスの心臓の経時変化を調べた。DCMモデルマウスは、若齢(0~1か月)では心拡張は示すものの不整脈原性・心不全性の変化は少なく致死率も低かったが、2か月齢では不整脈頻度と致死率が上昇した。3か月になるとうっ血性心不全と著明な心拡張を呈する個体が高頻度に出現した。またDCM病態の進行はアンジオテンシン受容体拮抗薬により著しく抑制された。これらの事は、遺伝性DCMの進行には複数の病態ステップがあり、各ステップの致死の危険率が大きく異なること、病態の進行は薬剤や環境要因に大きく影響されることを示す。心電図、異所性自動能解析、電流解析、イオンチャネルの遺伝子および蛋白発現解析および構造解析の結果を総合すると、DCMではカリウムチャネルの発現抑制が段階的に進行することが不整脈や突然死を惹起し、また一部は細胞・組織構造変化と密接に関係することが示された。これらの統合的なデータはシミュレーションの材料として有用であると考えられる。
Ca2+過負荷モデルについては、Ca2+ waveのパターンと心筋細胞間の伝導性について調べた。Ca2+ waveは細胞間を伝わらないがCa2+イオン自体はギャップジャンクションを通って伝わると考えられた。RyR2を発現するモデル細胞系を構築しCa2+遊離パターンがどのように変化するか検討している。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Usefulness of running wheel for detection of congestive heart failure in dilated cardiomyopathy mouse model2014

    • Author(s)
      Sugihara M, Odagiri F, Suzuki T, Murayama T, Nakazato Y, Unuma K, Yoshida K, Daida H, Sakurai T, Morimoto S, Kurebayashi N.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8(1) Issue: 1 Pages: e55514-e55514

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0055514

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inositol 1,4,5-Trisphosphate receptor regulates replication, differentiation, infectivity, and virulence of the parasitic protist Trypanosoma cruzi2013

    • Author(s)
      Hashimoto M
    • Journal Title

      Mol Microbiology

      Volume: 87(6) Issue: 6 Pages: 1133-50

    • DOI

      10.1111/mmi.12155

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multistep ion channel remodeling and lethal arrhythmia precede heart failure in a mouse model of inherited dilated cardiomyopathy2012

    • Author(s)
      Suzuki T, Shioya T, Murayama T, Sugihara M, Odagiri F, Nakazato Y, Nishizawa H, Chugun A, Sakurai T, Daida H, Morimoto S, Kurebayashi N
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: e35353-e35353

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0035353

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 筋小胞体のCa2+放出機構の最近の進歩2012

    • Author(s)
      呉林なごみ
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 63 Pages: 374-375

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Nitric oxide-induced calcium release via ryanodine receptors regulates neuronal function2012

    • Author(s)
      Kakizawa, Sho ; Yamazawa, Toshiko ; Chen, Yili, et al
    • Journal Title

      Embo Journal

      Volume: 31 Issue: 2 Pages: 417

    • DOI

      10.1038/emboj.2011.386

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protein kinase D regulates the human cardiac L-type voltage-gated calcium channel through serine2011

    • Author(s)
      Aita Yusuke
    • Journal Title

      FEBS Lett

      Volume: 584 Issue: 24 Pages: 3903-3906

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2011.11.011

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of Amino-terminal Half of the S4-S5 Linker in Type 1 Ryanodine Receptor (RyR1) Channel Gating2011

    • Author(s)
      Murayama, Takashi
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 286 Issue: 3 Pages: 35571-35577

    • DOI

      10.1016/j.pbiomolbio.2010.10.003

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 遺伝性拡張型心筋症における無症候期、突然死危険期、破綻期と、これらを左右する因子2013

    • Author(s)
      呉林なごみ
    • Organizer
      第90回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      東京 船堀
    • Year and Date
      2013-03-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 拡張型心筋症モデルマウス心臓の電気的リモデリングに対するカンデサルタンの効果2013

    • Author(s)
      呉林なごみ
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2013-03-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] EFFECTS OF ANGIOTENSIN II RECEPTOR BLOCKER ON THE PROGRESSION OF ELECTRICAL REMODELING IN HEARTS OF INHERITED DCM MODEL MICE2013

    • Author(s)
      Odagiri F
    • Organizer
      57th Biophysical Society Annual Meeting
    • Place of Presentation
      米国 フィラデルフィア
    • Year and Date
      2013-02-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection of heart failure in disease model mice using a ruuning wheel2012

    • Author(s)
      Sugihara, Masami
    • Organizer
      第89回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      2012-03-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulatory mechanisms of synchronization of action potentials and Ca2+ transients in cardiomyocytes in heart tissues2012

    • Author(s)
      Kurebayashi, Nagomi
    • Organizer
      第89回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      2012-03-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Multistep electrical remodeling in inherited DM heart2012

    • Author(s)
      Suzuki, Takeshi
    • Organizer
      第85回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-03-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Multistep electrical remodeling and sudden death precede heart failure in inherited dilated cardiomyopathy2012

    • Author(s)
      Kurebayashi, Nagomi
    • Organizer
      56th Biophysical Society Annual meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2012-02-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 不整脈学2012

    • Author(s)
      呉林なごみ
    • Publisher
      南江堂
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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