2019 Fiscal Year Annual Research Report
多階層医工学的解析に基づくメカニカルストレスを利用した心機能維持の分子基盤の解明
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17H02085
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
片野坂 友紀 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (60432639)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金川 基 神戸大学, 医学研究科, 客員教授 (00448044)
中村 一文 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (10335630)
片野坂 公明 中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (50335006)
氏原 嘉洋 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 心不全 / メカニカルストレス / 血行動態負荷 / 心筋細胞 / メカノセンサー / TRPV2 / トランスレーショナルリサーチ / 多階層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心不全に至る原因や過程は一様ではないが、唯一、高血圧などの血行動態負荷は共通の引き金である。しかしながら、心筋細胞の機械刺激受容機構は未だ解明されておらず、その生理的役割や心肥大・心不全発症メカニズムが明らかにされていない。この問題の解決には、生体内環境を再現・評価する医工学的方法論の開発と、心筋メカノセンサーを核とした分子・細胞・生体を網羅する多階層からの評価に基づいたトランスレーショナルリサーチが必要である。本研究では、心筋細胞のメカノセンサー分子TRPV2を核としたマルチレベル医工学的評価を展開し、『メカニカルストレスを利用した心機能維持の分子基盤』を明らかにし、新しい心不全治療戦略を提案することを目的とした。まず初めに、マウス新生児培養心筋細胞におけるメカノセンサー分子TRPV2の機能的・構造的役割を解析したところ、メカノセンサー分子であるTRPV2は、心筋細胞の成熟を促進する役割があると考えられた。このため、若年期よりTRPV2を発現抑制したマウスの解析を行い、TRPV2は心臓の機能と構造の成熟度合いを決定する因子であることが示唆される実験的証拠を得た。さらに、心臓特異的TRPV2KOマウスのマイクロアレイ解析から、TRPV2シグナルの下流経路を同定した。また、心筋細胞特異的TRPV2KOマウスは、血行動態負荷に対するストレス適応能（ストレス耐性能・予備力）が著しく低下しており、血行動態負荷に対して適応的肥大ができずに重篤な心不全へと進行することが明らかとなった。さらに、筋ジストロフィー症に関連する心筋症を呈する心臓では、メカニカルストレスに対する適応的肥大応答ができないこと、および病態発症の分子機序についてNature Communications誌に発表した。このため、本研究は、当初の研究計画以上に進展したと考えられる。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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