2020 Fiscal Year Annual Research Report
心筋細胞の張力伝達ネットワークによる機械受容機構解明と心不全治療への展開
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20H04508
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
花島 章 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70572981)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
毛利 聡 川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413)
橋本 謙 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (80341080)
氏原 嘉洋 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | コネクチン / メカノバイオロジー / 心臓 / コスタメア / 心不全 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心臓は高血圧などの力学的環境変化に対して、心筋細胞の肥大を介したポンプ機能調節によって適応するが、長期的にはこの適応機構も破綻して心不全に至る。本研究では、心筋細胞膜とサルコメアZ線間を短軸方向に繋ぐコスタメアに注目し、特に新規コスタメアタンパク質の遺伝子改変マウスの解析を通して、心臓の力学的情報感知システムの解明に取り組んだ。新規コスタメア局在タンパク質は主に心臓で発現し、心臓への過負荷が無ければ心臓構造(SPring8のX線位相差CT)や心機能(心エコー検査・心電図)に問題が見られず生存や繁殖可能だが、ミトコンドリアの融合や不整列(電顕)、カルシウム動態関連タンパク質の増加(ウエスタンブロット)が見られ、大動脈狭窄術TACで左室に圧負荷をかけるとほとんどの個体が突然死した。そこで大動脈狭窄手術による左室への圧負荷をゆるめにかけて長期飼育し、心機能(心エコー検査・心電図)、心筋病態(組織染色)、心筋細胞微細構造(電子顕微鏡観察)、コスタメア蛋白質局在(免疫蛍光顕微鏡)、筋収縮関連タンパク質の大きさと発現量(SDS-Agarose ゲル電気泳動、ウエスタンブロット)の解析を行った。その結果、遺伝子改変マウスは野生型に比べ、心不全の病態が早く悪化することが明らかとなった。従って、新規コスタメア局在タンパク質は心臓のメカノセンシングプロセスの一端を担い、力学的負荷による心不全発症を防いでいることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
力学的負荷による心不全発症を防いでいる新しい分子を同定出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
力学負荷による新規分子を介した心不全発症の分子機構について更に詳細に解析を進める。
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