2017 Fiscal Year Annual Research Report
Arrhythmogenic gap junction remodeling in diseased hearts
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15K09078
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
本荘 晴朗 名古屋大学, 環境医学研究所, 准教授 (70262912)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 幸臣 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (60432217)
山崎 正俊 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (30627328)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 不整脈 / ギャップ結合 / 活動電位 / イオンチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心不全における死因の多くは心室細動・頻拍などの重症不整脈である。心肥大や心筋梗塞などの病態心では、心筋細胞のイオンチャネルやギャップ結合蛋白の発現や性質が変化して電気生理学的特性や細胞内Ca2+動態の異常を生じ、異常電気興奮の生成や興奮波の旋回による不整脈発生につながると考えられている。
本年度の研究では、ウサギ房室結節破壊による高度除脈依存性の心室細動ストームモデルを用いて、心室筋のギャップ結合の発現と活動電位波形変化を解析し、心室細動の発生基質について調べた。トルサード・ド・ポアンツ（TdP）型心室頻拍が頻発して心室細動ストームを呈するウサギでは、心室筋細胞のギャップ結合を構成するconnexin43の発現が低下していた。高分解能光学マッピングによる電気生理学的解析では、心室細動ストームウサギの心室筋では、対照ウサギと比べて、活動電位持続時間（APD）が延長していた。これは主に遅延整流K+チャネル発現低下を反映するものと考えられる。さらに、心室の部位によりAPD延長の程度が大幅に異なっており、活動電位再分極時相に心室内較差が生じていた。心臓灌流液にepinephrineを添加すると、APDが更に延長して再分極時相に著しい心室内較差が生じた。興奮伝播の解析では、早期興奮波が再分極遅延領域を迂回して伝播することにより渦巻型興奮旋回が形成され、TdP型心室頻拍が発生する様子が観察された。遅延Na+電流を抑制するranolazineは、APDを短縮して再分極時相の心室内較差を改善した。以上より、高度除脈依存性の心室細動ストームにおけるリエントリー性不整脈の発生には、K+およびNa+チャネルの変化とギャップ結合の発現変化による活動電位再分極の不均一性増大が重要な役割を果たすことが明らかになった。
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