2021 Fiscal Year Annual Research Report
Cardiac hypertrophy associated changes in the effects of local anesthetics on myocardium
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18K16491
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
松浦 正 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (90619793)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 局所麻酔薬 / 心肥大 / 心筋Naチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心肥大モデルラットおよびシャムラットから心筋細胞を単離し、単離細胞を用いてパッチクランプを行った。心筋細胞のNa電流を記録し、これに対するブピバカインの抑制作用について心肥大ラットとシャムラットで比較検討した。次に、細胞膜をほとんど通過しないQX-314を用いてNa電流抑制について検討した。単離した細胞の免疫染色を行い、TRPC3チャネルの発現・局在を比較した。心肥大ラットの心筋細胞では、細胞膜辺縁の分布が多いことが確認された。
これらの実験結果から、心肥大モデルラットではブピバカインによる心筋Naチャネル抑制が強くなっており、その機序として心肥大に伴って増加した細胞膜上のTRPC3チャネルを介して細胞外のブピバカインが細胞内に移行することが示唆された。さらに、心肥大がない状態であってもTRPC3チャネルが細胞膜で増加すると、ブピバカインの心筋Naチャネル抑制作用が強くなるかについて検討を行った。HEK-293T細胞に遺伝子導入を行い、Nav1.5のみを発現させたものとNav1.5とTRPC3を共発現させたものを作成した。それぞれでブピバカインによるNa電流抑制作用を測定したところ、ブピバカインのみでは、抑制作用に差はなかったが、TRPC3作動薬のOAGを共投与すると、TRPC3を共発現させた細胞ではブピバカインによる抑制作用が強くなった。このことから、心肥大という現象と独立してTRPC3を介したブピバカインの細胞内移行によって、その作用は促進されることが分かった。
行った実験の結果から、心肥大ではブピバカインによる心抑制が増強され、そのメカニズムには左室肥大の心筋細胞膜上で発現が増加しているTRPC3チャネルを介して本来細胞膜を通過しないイオン型の局所麻酔薬が通過することが関連していると考えられた。
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