2020 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of key molecules for exercise-induced bradycardia: involvement of oxidative stress in functional regulation of the cardiac pacemaker
| Project/Area Number |
18K15017
|
|---|
| Research Institution | Ritsumeikan University |
|---|
Principal Investigator |
中尾 周 立命館大学, 生命科学部, 助教 (30646956)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 心臓 / 不整脈 / 運動 / 心臓刺激伝導系 / 分子生物学 / 生理学 / 酸化ストレス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
マラソン選手など持久運動のアスリートには心拍数の著しい低下を示す徐脈性不整脈の発生頻度が高いが、その分子メカニズムは明らかでない。一方、最近研究代表者らは運動誘発性徐脈を引き起こす「ペースメーカー組織におけるイオンチャネルリモデリング」に、特定の転写因子やマイクロRNAの発現変動が重要であることを明らかにしてきた（Nat Commun 2014, Circ Res 2017）。本研究では、心拍動の指令塔とも言える心臓ペースメーカー組織を対象として、運動モデルマウスを用いた電気生理解析および網羅的な遺伝子発現解析を実施し、運動誘発性徐脈の原因となる分子およびシグナル伝達系を見出す。特に、過度の有酸素運動による骨格筋および心筋組織の機能低下の原因として知られる活性酸素種が、心臓ペースメーカー組織のミトコンドリア機能および動態にどのような影響を与えるのか、それがペースメーカー機能の低下に関係しているのかに着目した。
水泳運動によって徐脈モデルマウスを作製し、心臓ペースメーカー組織・洞房結節における遺伝子発現パターンの運動による変化を網羅的に調べた。その結果、41,195遺伝子の発現量を解析した結果、安静群のマウス洞房結節には19,679遺伝子が発現しており、そのうち655遺伝子が運動によって2倍以上に増加、4,306遺伝子が1/2以下に減少していた。イオンチャネルや自律神経調節因子など心拍生成および制御にかかわる遺伝子に発現変動が認められた。しかし予想に反して、酸化ストレスに関連する遺伝子群の変動は顕著ではなかった。さらに、抗酸化薬投与群における運動誘発性徐脈の改善効果は部分的であった。一方、興味深いことにエネルギー代謝に関わる多くの遺伝子群の発現変動が認められ、代謝様式の変化が病態に関わっている可能性が推察された。
|
-
-
-
-
-
[Journal Article] Silencing miR-370-3p rescues funny current and sinus node function in heart failure.2020
Author(s)
Yanni J, D'Souza A, Wang Y, Li N, Hansen BJ, Zakharkin SO, Smith M, Hayward C, Whitson BA, Mohler PJ, Janssen PML, Zeef L, Choudhury M, Zi M, Cai X, Logantha SJRJ, Nakao S, Atkinson A, Petkova M, Doris U, Ariyaratnam J, Cartwright EJ, Griffiths-Jones S, Hart G, Fedrov VV, Oceandy D, Dobrzynski H, Boyett MR
-
Journal Title
Sci Rep
Volume: 10
Pages: 11279
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
