心不全心筋の細胞内Ca^<2+>ハンドリングの異常と遺伝子発現の変化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670710
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 関 晋吾 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70179323)
• Keywords: calcium / hypertrophy / heart failure / sodium-calcium exchanger

Research Abstract

1研究目的:心不全心筋におけるCa^<2+>ハンドリングの異常を解明するために、細胞内Ca^<2+>動態の動的生理学的研究を行なった。Ca^<2+>感受性蛍光指示薬を負荷した摘出灌流心を用いて細胞内Ca^<2+>シグナルを測定し、正常心および圧負荷肥大心、不全心モデル(Dahl食塩感受性)のCa^<2+>ハンドリングの変化について比較検討することを目的とした。
2方法
1)心肥大・心不全モデルの作成。Dahl食塩感受性ラットに6週令より高塩分食を与え、16週令にて圧負荷肥大心および20-24週令にて圧負荷不全心モデルとして実験に供した。対照として同週令のDahl食塩抵抗性ラットを用いた。
2)摘出心灌流標本による収縮性と細胞内Ca^<2+>動態([Ca^<2+>]i)の測定。摘出心をLangendorff法にて定流灌流した。[Ca^<2+>]iは指示薬4μMfura-2AMを経冠動脈的に心筋に負荷し,340nm/380nmのUV励起光による500nmの蛍光強度比を、光ファイバー照射測光ユニット(日本分光CAF110)を用いて測定。Ca^<2+>transientと左室圧を対照群,肥大心群、不全心群について比較検討した。
3)低Na^+溶液灌流による[Ca^<2+>]iの評価。通常のTyrode溶液より低Na^+溶液(TRISにて置換)に変換した。Na^+/Ca^<2+>交換系のreverse modeを介したCa^<2+>の細胞内流入に伴う、一過性の[Ca^<2+>]i増加によるfura-2シグナルの、上昇率、立ち上がり時間、減衰時間を測定し比較検討した。さらにCaffeine含有の灌流下にて低Na^+灌流を行い、Na^+/Ca^<2+>交換系機能の選択的な評価を試みた。
3結果および結論
1)血圧、血行動態。Dahl食塩感受性ラットの肥大心では血圧は192±12.6mmHg(対照:140±8.6)と有意に上昇し、心体重比も有意に増加した。摘出灌流法における左室圧、心拍数は両群間で差はなかった。
2)[Ca^<2+>]i。[Ca^<2+>]i transientの拡張期レベルについても両群間で差はなかった。さらに低Na^+灌流による[Ca^<2+>]iの立ち上がり時間、減衰時間についても両群間で差はみられず、肥大心においては、Na^+/Ca^<2+>交換系の機能に明かな変化は認められなかった。不全心については検討中である。

Research Products

• [Publications] Anzawa R, Seki S et al.: "Ischemic to lerance is attenuated in the spontaneously diabetic Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty rats"European Heart Journal. 20(Suppl). 51 (1999)
• [Publications] Takeda H, Seki S et al.: "Effect of Ca^<2+> preconditioning on ischemia-reperfusion induced ventricular arrhythmias and Ca^<2+> increase in perfused rat hearts"Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 31. A177 (1999)
• [Publications] Onodera T, Seki S et al.: "Effect of aging on cardiac remodeling of myocyte in spontaneously hypertensive rat heart"Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 31. A173 (1999)
• [Publications] Onodera T, Seki S et al.: "Angiotensin converting enzyme inhibitor, perindopril prevents remodeling of cardiac myocyte shape in spontaneously hypertensive rats"Journal of Cardiac Failure. 5(Suppl 2). 57 (1999)
• [Publications] Horikoshi K, Seki S et al.: "ACE inhibitor, perindopril, suppressed myocardial fibrosis in Goldblatt hypertensive rats without affecting blood pressure"Journal of Cardiac Failure. 5(Suppl 2). 76 (1999)
• [Publications] 小野寺達之、関 晋吾 他: "自然発症高血圧心不全ラットにおける心筋細胞リモデリング"血圧. 6. 33-38 (1999)