Clarification of the mechanism for beta-3 adrenergic receptor regulation of Inducible nitric oxide synthase in septic cardiomyopathy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17852
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: Kawaguchi Satoshi 旭川医科大学, 医学部, 助教 (60814217)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 敗血症 / 心不全 / 敗血症性心筋症 / 心筋代謝 / 心機能障害 / βアドレナリン受容体

Outline of Final Research Achievements

Our study identified three findings; 1) myocardial β3 adrenergic receptor (β3AR) increases in cardiomyocytes in sepsis, 2) myocardial β3AR may have its particular pathway to produce nitric oxide via inducible nitric oxide synthase, 3) β3AR blockade contributes to attenuate cardiac dysfunction in sepsis (sepsis induced cardiomyopathy). These findings may lead to develop a new strategy for sepsis induced cardiomyopathy.

Free Research Field

救急医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

敗血症性心筋症は予後不良の合併症であり、その有効な治療法は存在しない。本研究では、リポポリサッカロイドを投与した敗血症マウスを用いて心筋β3アドレナリン 受容体(β3AR)の発現が増加する事を証明した。また、敗血症では過剰な一酸化窒素(NO)が産生される事で心筋代謝障害を引き起こすが、心筋β3ARは独自の一酸化窒素合成酵素(iNOS)を介したNO産生経路を持っている事がわかった。すなわち、敗血症での心筋β3ARを遮断する事で、過剰なNO産生を抑制し、これが心機能障害を抑制する事が示された。これらの結果から、β3AR遮断が敗血症性心筋症に対する新たな治療法につながる可能性が示された。