Atrial Fibrillation Suppression and Electrophysiological Mechanisms of Heavy Ion Beam in Pathological Rabbits

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08565
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53020:Cardiology-related
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: AMINO Mari 東海大学, 医学部, 准教授 (10407976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉岡 公一郎 東海大学, 医学部, 教授 (30246087) ; 山崎 正俊 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (30627328) ; 佐久間 一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50178597)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 体幹部定位放射線照射 / 動物実験 / 不整脈治療 / コネキシン蛋白 / 交感神経 / 心房細動

Outline of Final Research Achievements

The effects of heavy ion irradiation on atrial tachyarrhythmias in hypercholesterolemic elderly rabbits (HC) were investigated with a focus on gap junction (Cx40 and Cx43) remodeling and sympathetic sprouting.
Heavy ion irradiation reduced the vulnerability of elderly HC rabbits to AT/AF by improving cardiac conduction. It was suggested that one of the reasons for this is the involvement of enhanced gap protein and sympathetic nerve growth inhibition.

Free Research Field

心臓電気生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年導入された体幹部定位放射線照射（SBRT）は、難治性心室頻拍(VT)の治療に有効であることが示されているが、心房細動への臨床応用はまだ限定的である。我々の研究では、老化した高コレステロール血症ウサギの心臓に体外炭素ビーム（15Gy）を照射すると、心室性頻脈性不整脈だけでなく、心房性不整脈に対する脆弱性も減少することが示された。この抗不整脈作用は、心房Cx40/心室Cx43のアップレギュレーションと交感神経過緊張の抑制に伴う伝導速度の上昇と関連している可能性がある。これは、高齢者に多い心房細動に対する放射線治療の有用性を、伝導速度の改善を通じて示した初めての実験的研究である。