2019 Fiscal Year Annual Research Report
Pathophysiological significance of mechanisms underlying metabolic remodeling of hypertrophied heart
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17K09568
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
磯 達也 群馬大学, 大学院医学系研究科, 研究員 (10400756)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大日方 英 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (50332557)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 心肥大 / 構造リモデリング / 代謝リモデリング / 脂肪酸代謝 / グルコース代謝 / 心不全 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
血行動態的負荷の増加によって心筋細胞肥大や間質線維化（構造リモデリング）が誘導される。心臓の構造リモデリングの分子機序に関して多くの研究がなされてきたが、エネルギー代謝変換（代謝リモデリング）の調節経路、および構造リモデリングと代謝リモデリングとの統合的な調節メカニズムについてはほとんど不明であった。申請者らは、脂肪酸取り込み障害と代償的なグルコース取り込みの亢進を呈するCD36ノックアウト（CD36KO）マウスに大動脈縮窄（TAC）による心肥大モデルを作成し、これらの疑問点にアプローチした。CD36KO-TACマウスでは、心収縮は低下し、心筋肥大と間質線維化は野生型より増強した。メタボローム・フラクソーム解析を用いて、肥大心筋では、高エネルギーリン酸（ATPとホスフォクレアチン）産生が低下しており、また、取り込まれたグルコースがTCA回路経由によるATP産生よりも、アミノ酸・脂質・核酸の生合成に優先的に利用されることを明らかにした。次に、この知見をさらに発展させ、心肥大が誘導される際、心筋細胞の細胞膜を構成する脂質二重層のグリセロリン脂質の脂肪酸が、「どこから供給されるのか（外因性か内因性か）」、「圧負荷病態下でその供給源が変化するのか」、「それらが障害された場合、心肥大形成・心不全進展にどのように影響するのか」について検討した。外因性脂肪酸取り込み障害モデルとしてCD36KOマウスを、内因性脂肪酸合成障害マウスとして心筋特異的fatty acid synthase KOマウス（cFASN KO）を用いた。cFASN KOマウスやCD36KO x cFASN KOのダブルノックアウトは正常に発育し、TAC有り・無しの条件下で心機能変化はコントロール群と同等であった。以上より、内因性脂肪酸合成は、心臓の発達や圧負荷時の心肥大応答には関与しないものと推察された。
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[Presentation] Changes in fatty acid composition by Elovl6 ameliorates pressure overload-induced cardiac remodeling through maintenance of mitochondrial integrity in cardiac myocyte2019
Author(s)
Tadaki S, Matsui H, Sunaga H, Umbarawan Y, Furukawa N, Iso T, Koitabashi N, Matsuzaka T, Simano H, Kurabayashi M, Yokoyama T.
Organizer
The 92nd annual meeting of American Heart Association
Int'l Joint Research
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