2002 Fiscal Year Annual Research Report

心筋型リアノジン受容体遺伝子欠損心筋の細胞内Ca調節に関する生理学的研究

Research Project

Project/Area Number	13670048
Research Institution	Jikei University School of Medicine
Principal Investigator	栗原敏東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90057026)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	草刈洋一郎東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (80338889) 本郷賢一東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (00256447) 田中悦子東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70256410) 大津欣也大阪大学, 医学系研究科・医学部, 助手 (20294051)
Keywords	心筋 / トロポニン / SERCA2a / マウス / エクオリン法 / β受容体 / Ca^<2+>トランジェント / 筋小胞体
Research Abstract	心筋の収縮・弛緩は細胞内Ca^<2+>濃度の増加・減少によって調節されている。筋小胞体からCa^<2+>が放出されるとトロポニンに結合して収縮が誘起される。細胞内に増加したCa^<2+>は筋小胞体のCa^<2+>ポンプによって取り込まれたり、NA^+-Ca^<2+>交換によって細胞外に排出されて濃度が低下する。我々は心筋型リアノジン受容体遺伝子欠損マウスを用いて、心筋細胞内Ca^<2+>濃度調節が心筋の収縮調節および病態にどのように関わっているのかを調べることを試みた。心筋型リアノジン受容体遺伝子欠損マウスの作成が困難であったので、既に作成に成功している筋小胞体のCa-ATPase (SERCA2a)活性が亢進しているマウスの心筋を用いて、細胞内Ca^<2+>濃度調節機能と収縮機能との関係を調べた。用いた遺伝子改変マウス(TG)は、SERCA2aを過剰に(蛋白量にして約1.2-1.6倍)発現している心筋である。TG左心室乳頭筋にエクオリン法を適用して細胞内Ca^<2+>濃度と収縮張力を同時に記録した。TG心筋のCa^<2+>トランジェントのピークはnon-TG心筋のそれよりも低いが、時間経過は有意に速かった。また、収縮の時間経過も同様に速かった。イソプロテレノールによってTG心筋のβ受容体を刺激すると、Ca^<2+>トランジェントのピークはほとんど変化しなかった。また、Ca^<2+>トランジェットの時間経過にも有意な変化は見られなかった。収縮の時間を測定したところ、弛緩時間の僅かな短縮が観測された。これらの結果は、TG心筋ではSERCA2aの過剰発現によって筋小胞体のポンプ機能が亢進しており、β受容体刺激と同様な機能変化が生じているものと考えられる。加えて、収縮の時間経過、特に弛緩時間はSERCA2aによるCa^<2+>取り込み速度に大部分依存していて、cAMPによるトロポニンIの燐酸化に依存したCa^<2+>感受性低下の関与は少ないものと考えられる。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Nakayama H: "Cardiac-specific overexpression of high Ca^<2+> affinity mutant of SERCA2a attenuates in vivo pressure overlaod cardiac hypertrophy"FASEB J. 17(1). 61-63 (2003)
[Publications] Kusakari Y: "The mechanism of an increase in Ca^<2+> responsiveness by α1-adrenergic stimulation in rat ventricular myocytes"Jpn J Physiol. 52(6). 531-539 (2002)
[Publications] Mio Y: "Bupivacaine attenuates contractility by decreasing sensitivity of myofilaments to Ca^<2+> in rat ventricular muscle"Anesthesiology. 97(5). 1168-1177 (2002)
[Publications] Hongo K: "Use of tetanus to investigate myofibrillar responsiveness to Ca^<2+> in isolated mouse ventricular myocytes"Jpn J Physiol. 52. 121-127 (2002)
[Publications] Hoshida S: "Repeated Physiologic stresses provide persistent cardioprotection against ischemia-reperfusion injury in rats"J Am Coll Cardiol. 40(4). 826-831 (2002)
[Publications] Hongo K: "Signal Transduction and Cardiac Hypertrophy"Kluwer Academic Publishers (in press).

2002 Fiscal Year Annual Research Report

心筋型リアノジン受容体遺伝子欠損心筋の細胞内Ca調節に関する生理学的研究

Principal Investigator

栗原 敏 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90057026)

Research Products

[Publications] Nakayama H: "Cardiac-specific overexpression of high Ca^<2+> affinity mutant of SERCA2a attenuates in vivo pressure overlaod cardiac hypertrophy"FASEB J. 17(1). 61-63 (2003)

[Publications] Kusakari Y: "The mechanism of an increase in Ca^<2+> responsiveness by α1-adrenergic stimulation in rat ventricular myocytes"Jpn J Physiol. 52(6). 531-539 (2002)

[Publications] Mio Y: "Bupivacaine attenuates contractility by decreasing sensitivity of myofilaments to Ca^<2+> in rat ventricular muscle"Anesthesiology. 97(5). 1168-1177 (2002)

[Publications] Hongo K: "Use of tetanus to investigate myofibrillar responsiveness to Ca^<2+> in isolated mouse ventricular myocytes"Jpn J Physiol. 52. 121-127 (2002)

[Publications] Hoshida S: "Repeated Physiologic stresses provide persistent cardioprotection against ischemia-reperfusion injury in rats"J Am Coll Cardiol. 40(4). 826-831 (2002)

[Publications] Hongo K: "Signal Transduction and Cardiac Hypertrophy"Kluwer Academic Publishers (in press).

栗原敏東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90057026)