2018 Fiscal Year Research-status Report
伸展負荷により肺静脈心筋の細胞内Ca2+依存性自発活動が顕在化する機序の解明
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17K15460
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
浜口 正悟 東邦大学, 薬学部, 講師 (80747767)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 伸展負荷 / 肺静脈心筋 / 自発活動 / 心房細動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、心房細動の発生源として重要視されている肺静脈心筋の電気的自発活動と、心房細動発生の危険因子となりうる伸展負荷との関連に注目する。これまでに解明できた肺静脈心筋の細胞内Ca2+依存的な自発活動の発生機序に、伸展負荷という視点を加え、伸展負荷による自発活動発生の分子機序、およびその修飾因子を解明し、病態モデル動物を用いた治療薬候補化合物の評価を行うことで、心房細動発生機序の解明と新たな治療戦略開発につなげることを目的とする。
昨年度、神経液性因子アンギオテンシンⅡがＡＴ１受容体を介して肺静脈心筋自動活動を促進することが明らかとなった。今年度はその分子機序を明らかにする目的で、蛍光イメージング法を用いて肺静脈心筋の細胞内Ca2+動態を観測しながら、アンギオテンシンⅡの影響を検討した。
モルモット単離肺静脈心筋細胞において、自発的な活動電位を伴う細胞内Ca2+濃度の上昇（Ca2+-transient）が観測された。さらにアンギオテンシンⅡは自発的なCa2+transientの発生を誘発することを見出した。さらにアンギオテンシンⅡによるCa2+transientの誘発は、ＡＴ１受容体拮抗薬であるロサルタンおよび、筋小胞体からのCa2+放出を担うIP3受容体の阻害薬であるXestosponginCによっても抑制されることが明らかとなった。
以上の結果からアンギオテンシンⅡは、ＡＴ１受容体を介して筋小胞体IP3受容体からのCa2+放出を促進させることで、肺静脈心筋自発活動を促進させていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画のうち、29年度、30年度に予定していた「伸展負荷による肺静脈自発活動への影響を観測する実験系の構築」、「細胞内Ca2+依存性自発活動との関連性の検討」そして「自発活動発生機序の修飾因子の特定」に関しては、共焦点顕微鏡によるCa2+イメージング法を用いることで、心房細動と深く関連する神経液性因子アンギオテンシンⅡが、筋小胞体IP3受容体からのCa2+放出を促進することで、細胞内Ca2+依存性自発活動を亢進することが明らかとなっており、順調に進展していると考えられる。
一方で、伸展負荷によって誘発した自発活動は、持続時間が短く、各種薬物の影響を観測するには至っていないため、肺静脈心筋へ機械伸展刺激を行うことに関しては予定より進行が遅れていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
伸展負荷による持続的な自発活動を誘発するために、標本の固定方法や浸透圧変化を用いた伸展刺激をかける際の灌流液の組成を工夫して、長時間安定した自発活動を誘発できる方法を見出す。その後各種薬物を用いて伸展負荷の作用分子を特定し、細胞内Ca2+依存的な自発活動との関連性を明らかにする。また、動静脈瘻ラットに改良を加え、より強い伸展負荷がかかるようなモデルを作成することで、肺静脈心筋自発活動と伸展負荷との関連性をより検証しやすくすることを目指す。
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| Remarks |
心筋－バーチャルラボラトリ
http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/shinkin/
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