脂肪滴による心筋Gap junctionリモデリング機序の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08471
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 鈴木 仁弥 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 講師 (20293417)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 弘瀬 雅教 岩手医科大学, 薬学部, 教授 (40273081)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 脂肪滴 / gap junction / 心房細動 / リピッドシグナル / コネキシン４３ / リモデリング

Outline of Annual Research Achievements

マウス心筋におけるPlin2の過剰発現は、心房筋細胞内に過剰な脂肪滴の蓄積をきたしてコネキシン43のリモデリングを惹起し、心房細動(AF)の誘発性を増加させる。コネキシン43のリモデリング機序を解明するため以下の実験を行った。
1. AFの原因物質が脂質か蛋白かを絞り込む：Plin2蛋白を過剰発現するが脂肪滴を蓄積しないPlin2+HSL-TgマウスでAF発生率と心筋TG含量を検討した。その結果、Plin2+HSL-Tgマウスでは心筋TG含量の低下に伴いAF発生率が野生型(Wt)マウスと同等まで低下することを確認した。この結果よりAF発症には脂質が重要であることが示唆された。Plin2+HSL-Tgマウスの心房筋においてコネキシン43のリモデリングが改善されているかを検証するため、免疫染色と位相差顕微鏡を用いて観察した。しかしながらコネキシン43の発現量が減少しているためか、WtやPlin2-Tgとの差を評価することが困難であった。実験系を工夫して再検討している。
2. コネキシン43のリモデリングに関与する脂質シグナルを探索する：月齢12か月以上のPlin2+HSL-Tg、Plin2-Tg、野生型マウスを作製し、心房を採取してをプールしている。目標数に達した時点で心房筋より脂質を抽出し、液体クロマトグラフィー/質量分析(LC-MS)により変化している脂質を解析する予定である。
3. トランスクリプトーム解析：Plin2-Tgマウスの心室で行ったmicroarrayデータを用いてパスウェイ解析とGene ontology解析を行った。その結果よりコネキシン43のリモデリングに関与する候補遺伝子を探索している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Plin2+HSL-Tgマウスの左心房におけるコネキシン43のリモデリングを位相差顕微鏡で解析した。しかしながらコネキシン43の局在性の評価は困難であった。原因のひとつとして月齢12か月以上の高齢マウスを用いているため、コネキシン43の発現量が低下していることが影響している可能性がある。
その他の実験に関してはほぼ順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

1. コネキシン43のリモデリングには脂質が重要であることを、Plin2+HSL-Tg、Plin2-Tg、野生型マウスを用いて検証する。老齢マウスでは評価が困難であったため、月齢6-10か月のマウスを用いてコネキシン43の局在性を免疫染色と位相差顕微鏡を用いて観察し、定量する。
2. 心房筋のリピドーム解析を行い、コネキシン43のリモデリングに関与する脂質シグナルを探索する。Plin2+HSL-Tg、Plin2-Tg、野生型マウスの心房をプールし、脂質を抽出して液体クロマトグラフィー/質量分析(LC-MS)により変化している脂質を網羅的に解析する。
3. トランスクリプトーム解析：Plin2-Tgのmicroarrayデータよりコネキシン43のリモデリングに関与する候補遺伝子をパスウェイ解析、Gene ontology解析を行い抽出する。

Causes of Carryover

本年度は心房細動惹起物質の同定が終了しなかったため、研究分担者　弘瀬によるマウス心房細動誘発実験は殆ど行われず、その準備のみであった。
次年度に心房細動惹起物質を同定してマウスに投与し、心房細動誘発実験を行う予定である。この実験にその予算を使用する予定である。