2019 Fiscal Year Research-status Report
左室駆出率が保たれた心不全の新しいパラダイム：血管平滑筋細胞を中心とした病態解明
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18K15907
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
柴田 龍宏 久留米大学, 医学部, 助教 (20776942)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | HFpEF / STAT3 / SOCS3 / 拡張障害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、左室収縮能の保たれた心不全(HFpEF)の原因と言われている慢性炎症による血管平滑筋細胞STAT3経路活性化の増強が、HFpEF発症における心臓と動脈との共通した重要経路であるとの仮説を立て検証している。
加齢がHFpEF病態に及ぼす影響に関し検証した。雄の野生型マウス(WT)と平滑筋特異的SOCS3ノックアウトマウス(KO)に対し、加齢による経時的変化(半年モデル:26～30週齢、1年モデル:52～56週齢)を評価した。昨年に引き続き半年および1年モデルの個体数を増やし、さらに若年モデルとして8週齢での比較検討も行った。形態学的評価としては、体重は半年モデルより有意差が出現（WT>KO）し、1年モデルになるとその差がより顕著となった。各種臓器重量の体重比はKOで有意に大きく、心不全による臓器うっ血を示唆している可能性が考えられた。肉眼的には、心臓組織はKOで心外膜は有意に増加し、心筋に癒着し剥離困難な様相を示していた。組織学的には、心筋はシリウスレッド染色ではKOで心外膜側に有意に線維化を来たしており、Western Blotによるタンパク解析ではWTと比較しKOではP-STAT3の活性化が示唆され、形態変化においてSOCS3が関与している可能性が示された。心エコー検査では、8週、半年、1年モデルのWT、KOともに左室駆出率(EF)は保たれていたが、WTに比較しKOでは拡張障害の出現を示唆する結果となった。
さらに、WT、KOマウスの生存率をKaplan-Meier法で統計してみると、WT群に比較してKO群では有意に死亡率が高かった。死因として体重差が出現していることからも心不全発症による衰弱、カヘキシーの存在が考えられ、今後は血清検体で栄養状態の評価を行う方針としている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
現時点では当初計画していた進行状況よりも遅延している。昨年の研究所の移転、その期間の実験制限、マウスの繁殖制限もあり、大幅に遅延していた。本研究は加齢刺激による変化に着目しており、昨年の遅延に加え、加齢モデル作成に時間を要した。移転後はマウスの育成環境の変化からマウスの繁殖に難渋し、予定通りに実験適齢週のマウスを集めることが困難であった。さらに他研究でも本研究で使用しているKOマウスを使用することとなり、使用できるマウスに制限がかかった。また、生存曲線を作成するにあたり、半年や1年で組織採取を行わなかったことも原因として挙げられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述の通り、現時点でマウス加齢モデルでの実験を中心に行っており、HFpEFのリスク因子としての加齢を再現している。加齢モデルでは、野生型マウス(WT)に比べ平滑筋特異的SOCS3ノックアウトマウス(KO)では左室駆出率(EF)に有意差はなく保たれていたが、臓器重量/体重比はKOが有意に増加し、臓器うっ血を示唆する所見であった。さらに、組織染色ではシリウスレッド染色でWTに比較しKOでは有意に心外膜側の心筋に線維化を認め、Western blotではKOでSTAT3活性化傾向を認めており、本研究でのフェノタイプ発現にSOCS3が関与していることが示唆された。ここまでの経過に関して、2019年8月開催のESC congress 2019においてIncreased Pericardial Fibrosis and Cardiac Dysfunction in Smooth Muscle Cell-Specific SOCS3 Deficient Miceの題名で共同研究者により報告が行われた。
アンギオテンシンⅡ負荷による再現性の確認を行ったが、低容量負荷では有意差は確認できず、継続は断念した。
今後拡張障害や動脈スティフネス亢進の報告(Sverdlov,JAHA 2016、Fry,Hypertension 2016)があるHigh fat +high sucrose(HFHD)食の56日間投与での評価も計画している。
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| Causes of Carryover |
計画通りに実験が進めなかったため残額が生じた。翌年度で実験継続する貯めに残額を使用する予定としている。
実験動物の管理や試薬、抗体などに使用する。
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[Presentation] Increased Pericardial Fibrosis and Cardiac Dysfunction in Smooth Muscle Cell-Specific SOCS3 Deficient Mice2019
Author(s)
Toshiyuki Yanai, Hideo Yasukawa, Kazutoshi Mawatari, Tomoko Sasaki, Jinya Takahashi, Shoichiro Nohara, Koutatsu Shimozono, Tatsuhiro Shibata, Kota Okabe, Mai Yamamoto, Yoshihiro Fukumoto
Organizer
ESC congress2019
Int'l Joint Research
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