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2008 Fiscal Year Annual Research Report

イメージングによる心筋虚血再潅流障害とナトリウム・カルシウム交換機構の役割の解明

Research Project

Project/Area Number 20890233
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

行方 衣由紀  Toho University, 薬学部, 講師 (30510309)

Keywords心筋 / 虚血再灌流障害 / Na^+ / Ca^<2+>交換機構 / イメージング / ミトコンドリア
Research Abstract

本年度はイオン環境に応じたミトコンドリアNa^+/Ca^<2+>交換機構の回転方向の基礎的検討を行い、心筋虚血-再灌流障害時における細胞膜およびミトコンドリアNa^+/Ca^<2+>交換機構の役割の解明を目指した。まず単離心筋細胞の細胞膜を透過性にする技術によってミトコンドリア外液の環境を制御し、ミトコンドリアの活性を画像化によって検出する系を構築した。この系に脱共役剤のFCCPを適用した結果、虚血時ではミトコンドリア内にCa^<2+>が流入することによってミトコンドリアの膜電位が消失し、ATP合成能が低下することが明らかになった。また外液Ca^<2+>濃度を変化させることで、ミトコンドリアでは正常時および虚血時ともにCa^<2+>ユニポーターを介してCa^<2+>が流入し、Na^+/Ca^<2+>交換機構を介してCa^<2+>が排出されることを見出した。さらに単離心室筋細胞に、ミトコンドリア膜電位プローブのTMREを導入し、虚血時のミトコンドリア膜電位を測定した。その結果、虚血時に膜電位のオシレーションが見られる細胞があり、このオシレーションは細胞質内Ca^2+濃度の上昇と共に不可逆的な脱分極状態で終了した。よって膜電位オシレーションのきっかけとなる細胞質、およびミトコンドリア内のCa^<2+>濃度の上昇を防ぐことは、ミトコンドリアを介する心保護に重要だと考えられる。
以上より、心筋虚血-再灌流障害時には、ミトコンドリア内のCa^<2+>濃度の上昇を防ぐために、ミトコンドリア上のNa^+/Ca^<2+>交換機構に作用せずに、細胞膜上のNa^+/Ca^<2+>交換機構を選択的に抑制する薬物が心保護薬として有用であることが明らかになった。

  • Research Products

    (15 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] New aspects for the treatment of cardiac diseases based on the diversity of functional controls on cardiac muscles : diversity in the excitation-contraction mechanisms of the heart.2009

    • Author(s)
      Hikaru Tanaka
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences 109

      Pages: 327-333

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Species difference in the contribution of T-type calcium cu-rrent to cardiac pacemaking as revealed by R(-)-efonidipine.2008

    • Author(s)
      Hikaru Tanaka
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences 107

      Pages: 99-102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chronic left atrial volume overload abbreviates the action potential duration of the canine pulmonary vein myocardiumvia activation of IK channel.2008

    • Author(s)
      Hideaki Nouchi
    • Journal Title

      European Journal of Pharmacology 597

      Pages: 81-85

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] モルモット肺静脈の心筋活動電位に対するベプリジルの影響 : 左心房筋に対する作用との比較2009

    • Author(s)
      竹田潔
    • Organizer
      第82回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20090316-20090318
  • [Presentation] モルモット肺静脈心筋の自発活動に対する筋小胞体の寄与2009

    • Author(s)
      恒岡弥生
    • Organizer
      第82回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20090316-20090318
  • [Presentation] ハロセン麻酔モルモットモデルにおける鎮咳薬クロブチノールの心筋再分極相に与える影響 : 小動物用MAP記録カテーテルによる評価2009

    • Author(s)
      高原章
    • Organizer
      第82回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20090316-20090318
  • [Presentation] SERCA活性化薬はstreptozotocin誘発性糖尿病マウス心筋の弛緩機能を改善する2009

    • Author(s)
      行方衣由紀
    • Organizer
      第82回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20090316-20090318
  • [Presentation] SERCA activators, ellagic acid and gingerol, ameliorate diab-etes me11itus-induced diastolic dysfunction in isolated murine ventricular myocardia.2008

    • Author(s)
      Iyuki Namekata
    • Organizer
      International Society for Heart Research, The 25^<th> Annual Meeting of the Japanese Section
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      20081205-20080808
  • [Presentation] モルモット肺静脈の電気生理学的特性2008

    • Author(s)
      行方衣由紀
    • Organizer
      生理研研究会「イオンチャネル・トランスポーターと心血管機能 : 学際的取り組みによる新戦略」
    • Place of Presentation
      岡崎生理学研究所
    • Year and Date
      20081119-20081120
  • [Presentation] 肺静脈自動能の発生機序の検討2008

    • Author(s)
      行方衣由紀
    • Organizer
      第17回日本バィオィメージング学会学術集会
    • Place of Presentation
      千葉大学けやき会館
    • Year and Date
      20081031-20081101
  • [Presentation] Arrhythmogenic Property of the Pulmonary Vein Myocardium in Guinea Pigs as a Source of Atrial Fibrillation.2008

    • Author(s)
      Akira Takahara
    • Organizer
      The 9th World Conference on Clinical Pharmacology and Therapeutics
    • Place of Presentation
      Quebec, Canada
    • Year and Date
      20080727-20080801
  • [Presentation] 肺静脈心筋の電気生理学的性質2008

    • Author(s)
      竹田潔
    • Organizer
      第2回先端分子薬理研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-11-29
  • [Presentation] モルモット肺静脈心筋における自発的電気活動の発生機序 : 選択的Na^+Ca^<2+>交換機構阻害薬SEA0400を用いた検討2008

    • Author(s)
      行方衣由紀
    • Organizer
      第18回日本循環薬理学会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Presentation] 低浸透圧負荷に対するMDCK細胞の容積変化と細胞内Ca^<2+>の測定2008

    • Author(s)
      行方衣由紀
    • Organizer
      第118回日本薬理学会関東部会
    • Place of Presentation
      星薬科大学
    • Year and Date
      2008-06-07
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/shinkin/index.html

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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