植物フラボノイドクエルセチンの強心作用と分子メカニズムに関する研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K20103
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 早水 憲吾 九州大学, 大学病院, 助教 (70444833)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: クエルセチン / 強心作用 / カルシウムトランジェント / タマリキセチン / イソラムネチン

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、植物フラボノイドであるクエルセチンが持つ抗腫瘍作用や心臓血管保護作用とは別の機序で心臓に対する直接的な陽性変力作用を持つことを証 明することである。
昨年度までにサルコメア収縮および細胞内カルシウム動態の計測を行い、クエルセチンが心筋細胞レベルで陽性変力作用を持つことを証明し、マ ウス個体へ投与することにより、左心収縮能が改善すること、クエルセチンの血中濃度の測定、またクエルセチンの代謝物であるタマリキセチンとイソラムネチ ンの血中濃度の測定を行った。 本年度は血中濃度の測定を行うことができた代謝物であるタマリキセチンとイソラムネチンを用いてサルコメア収縮および細胞内カルシウム動態の計測を行い、 タマリキセチンとイソラムネチンが心筋細胞レベルで陽性変力作用を持つことを証明することができ、クエルセチンとその代謝物であるタマリキセチンとイソラムネチンが心筋細胞に影響を与えることで心収縮力を増強させていることを証明することができた。
細胞内カルシウム濃度を直接的に測定することで、心筋細胞における収縮力の増強は細胞内カルシウムトランジェントの増強によるものであることを証明し、かつクエルセチンはカルシウム感受性と最大収縮力を変化させない薬剤ということを証明できたため、細胞内カルシウムトランジェントが増強する機序を探るため、サルコメア関連タンパクとそのリン酸化に関する定量をマウス心筋細胞を用いて行った。 心筋トロポニンIのリン酸レベルはクエルセチンの濃度に関係なく、変化しないという結果となっため、ベータ刺激作用による可能性が低いことを示した。 以上の結果を学術誌に報告し、国際学会において発表を行った。
タマリキセチンとイソラムネチンが心筋細胞に影響を与えている可能性が高く、その正確なデータを収集しているところである。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画していた研究計画に関してはほぼ達成することができた。
また学術誌への論文掲載が完了している状態である。
2017年度には国際学会における発表を行った。
現在さらなるエビデンスの確立のために追加の実験を行なっているところである。

Strategy for Future Research Activity

心不全モデルマウスを用いた実験を行うことで、実投与によるクエルセチンの効力と心機能の改善率を明らかにする予定である。
またタマリキセチン 、イソラムネチンを用いた心筋細胞の実験を行うことでクエルセチンの代謝物が心収縮力に影響を与えていることを正確に証明しようと計画している。

Causes of Carryover

(理由) 更なる研究を計画していたが、日程調整等の都合で年度内に多くの実験を行うことができなかった。そのため、実験に関わる経費を使用することができなかった。
国際学会等での発表を予定していたが、実験等をあまり行うことができず、発表するべきデータを得ることができなかったため国際学会への参加がなかったことも次年度使用額が生じた１つの理由である。
そのため、研究期間を延長し、2019年度にかけて実験を行う計画としている。
(使用計画)次年度まで期間を延長し、心不全モデルマウスを用いた実験を遂行する予定であり、さらなるデータの補完のために使用する予定である。