Elucidating the cardiomyocytes damage caused by Toxic Advanced Glycation End-products (TAGE) and the underlying mechanism

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K11139
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: TAKATA Takanobu 金沢医科大学, 総合医学研究所, 講師 (20515308)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 毒性終末糖化産物 / TAGE / 心疾患 / 心筋細胞 / 拍動 / 細胞内TAGE / 血中TAGE / 細胞外TAGE

Outline of Final Research Achievements

The reduced beating rate and the cell viability were dependent on Toxic Advanced Glycation End-Products (Toxic AGEs, TAGE) production/accumulation after the addition of glyceraldehyde (GA), a precursor of TAGE, to the culture of rat primary cardiomyocytes. Additionally, autophagy may be inhibited in cells with TAGE production/accumulation. In addition, extracellular TAGE, such as blood TAGE, did not cause apoptosis in cardiomyocytes at a physiological concentration.
Also, the effects of high glucose and fructose levels on cardiomyocytes were examined in relation to TAGE.

Free Research Field

健康科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、ブドウ糖や果糖の過剰摂取をする生活習慣により、体内に毒性終末糖化産物（Toxic Advanced Glycation End-Products, TAGE）が生成することおよび血中のTAGE量が高い人は、動脈硬化を介する心血管疾患のリスクが高いことを報告していた。それに対し、本研究により、心筋細胞にTAGEが生成することおよび細胞内TAGEが拍動低下や細胞死を引き起こすことを明らかにした。この結果、新たな心疾患の概念を提唱し、国民の健康増進に寄与することができた。
また、心筋細胞の壊死に応答して心臓を防御する、心臓線維芽細胞とTAGEの関連を解析するための基礎をも築くことができた。