2006 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内カルシウム動態制御による渦巻き型旋回興奮の成立・分裂の抑制
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18590767
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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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, 助教授 (70262912)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神谷 香一郎 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (50194973)
児玉 逸雄 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (30124720)
佐久間 一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50178597)
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| Keywords | 不整脈 / リエントリー / カルシウム / 活動電位 / 光学マッピング / 蛍光色素 |
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| Research Abstract |
心室細動・頻拍(VF/VT)の基盤となる渦巻き型興奮旋回(スパイラル・リエントリー)の発生には、心筋構築の不均一性・不連続性とともに、心筋興奮の動的不安定性が重要な役割を果たしている。心筋細胞内のカルシウム濃度変化は細胞興奮の不安定性を増し、興奮波分裂を促すことが示唆されている。本研究の目的は、心筋細胞内のカルシウム動態がスパイラル・リエントリーの成立・維持に果たす役割を動物実験で明らかにし、細胞内カルシウム動態制御による心臓突然死の新たな治療・予防技術を開発することである。
今年度の研究では、実験動物の摘出灌流心臓標本における心筋細胞の活動電位と細胞内カルシウムとを同時にマッピングすることができる光学計測システムを構築した。膜電位の計測には、我々が以前に開発した高輝度発光ダイオード(LED)と高速度デジタルビデオカメラを用いる高分解能マッピング装置を使用し、カルシウム蛍光シグナルを観察するビデオカメラと蛍光分離用dicrotic mirrorおよび狭帯域吸収フィルターを新たに増設した。ウサギ摘出灌流心臓を用いた実験では、膜電位感受性色素RH237による活動電位シグナルと、カルシウム感受性色素Rhod2-AMによる細胞内カルシウムシグナルを心室筋から同時に計測することでき、電気的ペーシングおよびスパイラル・リエントリーにおけるそれらの伝播様式について高い分解能で(時間分解能1ms、空間会解能0.1mm)解析することが可能であった。今後、この計測システムを用いて、高頻度ペーシングで誘発される交代現象や、スパイラル興奮波の形成・分裂における心筋活動電位と細胞内カルシウム動態との関係について解析を進める予定である。
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