Assessment of the mechanism of regulation of circulatory homeostasis by the glymphatic system that maintains the environment in the brain

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08407
• 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: International University of Health and Welfare
• Principal Investigator: Kishi Takuya 国際医療福祉大学, 福岡薬学部, 教授 (70423514)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 心不全 / アストロサイト

Outline of Final Research Achievements

In a rat model of heart failure, we found that the glymphatic system, a brain drainage system by astrocytes, becomes dysfunctional, and that the main cause is aquaporin 4. In normal rats, intracerebroventricular administration of an aquaporin-4 inhibitor caused dysfunction of the glymphatic system, resulting in hemodynamic deterioration and heart failure. Furthermore, intracerebroventricular administration of an aquaporin-4 stimulating drug in heart failure model rats improved the glymphatic system, hemodynamics, and circulatory homeostasis. In chronic heart failure, the glymphatic system of brain astrocytes is dysfunctional due to aquaporin-4 inhibition and may be a potential therapeutic target.

Free Research Field

中枢性循環調節

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

心不全パンデミックと言われるほど社会問題となっている慢性心不全は、さまざまな治療法が出現しているにもかかわらず、依然として1年死亡率が16%にもなる。これは、現存の治療手段が不十分であることを示している。慢性心不全の発症進展において重要な機序である交感神経の過剰な活性化については。β遮断薬内服によりある程度は抑制できているが、交感神経を規定する脳に作用する治療手段ではない。今回の結果は、その脳における根本的な異常を示したものであり、治療標的となる可能性も示すものである。本研究で得られた結果をもとに、革新的な治療開発に向けたシーズとなることが期待できる。