心不全における心筋修復機構の解明;心筋オートファジーとミトコンドリア機能解析

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21590939
• Research Institution: Meiji University of Integrative Medicine
• Principal Investigator: 金井 恵理 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 教授 (20372584)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 的場 聖明 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (10305576)
• Keywords: 心不全 / ミトコンドリア / 細胞死 / オートファジー

Research Abstract

心筋オートファジーの流れを検出する新しい方法(Autophagy.2008;4(3):322-9.)を使い、心筋オートファジーの普遍的な役割を調べた。その結果、心不全の初期に心筋オートファジーが亢進し、心筋保護に働く可能性を突き止めた(2010アメリカ心臓協会学術集会)。また、心筋オートファジーの調整には、がん抑制遺伝子の一つであるp53が関与することを発見した(2010アメリカ心臓協会学術集会)。また、糖尿病モデルマウスを用いて、心筋エネルギー代謝にp53-SCo2が関与することを発見した。以上の研究は、次の実験方法を用いた。(1)心筋オートファジーにおけるミトコンドリアエネルギー代謝の調節実験。;オートファジーにおけるミトコンドリアエネルギー代謝を、酸素電極やミトコンドリアの融合と解離の評価、糖代謝もしくは脂肪酸代謝の検討、などを通して、心筋保護のために最も重要なエネルギー代謝調節経路を究明した。(2)心不全モデルへの介入治療研究。;心筋オートファジーを調節して心保護に働く方法を、ドキソルビシン心筋症モデル、カテコーラミン負荷による心不全モデル、心筋梗塞モデル、虚血-再灌流モデル、大動脈縮索モデル、等、様々な心筋障害動物実験モデルに導入し、効果を生存率、心エコー、心筋組織検査、ウェスタンブロッテイングなどで評価した。(3)心不全治療への臨床応用を見据えた研究の準備;臨床応用を見据え、対象疾患の選別、既知の治療法と組み合わせた解析を実施すべく、観察型疫学研究を準備した。

Research Products

• [Journal Article] p53 and TIGAR regulate cardiac myocyte energy homeostasis under hypoxic stress (2010)
  • Author(s): Kimata M, Matoba S, Iwai-Kanai E, Nakamura H, Hoshino A, Nakaoka M, Katamura M, Okigaki M, Tatsumi T, Matsubara H
  • Journal Title: Am J Physiol Heart Circ Physiol Volume: 299(6) Pages: H1908-16
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Granulocyte colony-stimulating factor protects cardiac mitochondria in the early phase of cardiac injury (2010)
  • Author(s): Hiraumi Y, Iwai-Kanai E, Baba S, Yui Y, Kamitsuji Y, Mizushima Y, Matsubara H, Watanabe M, Watanabe K, Toyokuni S, Matsubara H, Nakahata T, Adachi S
  • Journal Title: Am J Physiol Heart Circ Physiol Volume: 296(3) Pages: H823-32
  • Peer Reviewed
• [Presentation] p53-Mediated Inactivation of Bnip3 Reduces Mitophagy to Aggravate Cardiac Damage after Ischemic Injury (2011)
  • Author(s): Hoshino A, Matoba S, Iwai-Kanai E, Kimata M, Nakamura H, Katamura M, Mita Y, Matsubara H
  • Organizer: 第75回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20110803-20110804
• [Presentation] p53 and SCO2 (Synthesis of Cytochrome c Oxidase 2) Augment the Progression of Diabetic Cardiomyopathy (2011)
  • Author(s): Nakamura H, Matoba S, Iwai-Kanai E, Kimata M, Hoshino A, Nakaoka M, Katamura M, Tatsumi T, Matsubara H
  • Organizer: 第75回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20110803-20110804
• [Presentation] Hypoxia-Induced p53 Deteriorates Cardiac Energetics and Apoptotic Cell Death via TIGAR (TP53-Induced Glycolysis and Apoptosis Regulator) (2011)
  • Author(s): Kimata M, Matoba S, Iwai-Kanai E, Nakamura H, Hoshino A, Nakaoka M, Katamura M, Tatsumi T, Matsubara H
  • Organizer: 第75回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20110803-20110804
• [Presentation] Differential roles of Akt and Extracellular signal-regulated kinase signaling pathways on autophagy during alphal-adrenergic agonist mediated cardioprotection (2011)
  • Author(s): Nakaoka M, Iwai-Kanai E, Matoba S, Kimata M, Nakamura H, Hoshino A, Katamura M, Adachi S, Matsubara H
  • Organizer: 第75回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20110803-20110804
• [Presentation] p53-Mediated Decrease in ROS Signal Reduces Mitophagy via Inactivation of Bnip3 to Aggravate Cardiac Damage After Ischemic Injury (2010)
  • Author(s): Atsushi Hoshino, Satoaki Matoba, Eri Iwai-Kanai, Masaki Kimata, Hideo Nakamura, Mikihiko Nakaoka, Yoshifumi Okawa, Maki Katamura, Hiroaki Matsubara
  • Organizer: American Heart Association Scientific Sessions2010
  • Place of Presentation: Chicago, Illinois, USA
  • Year and Date: 20101114-20101116
• [Presentation] p53-mediated Acceleration of Mitochondrial Oxygen Consumption Promotes Lipotoxicity via SCO2 in Diabetic Mice (2010)
  • Author(s): Hideo Nakamura, Satoaki Matoba, Eri Iwai-Kanai, Masaki Kimata, Hideo Nakamura, Atsushi Hoshino, Mikihiko Nakaoka, Yoshifumi Okawa, Maki Katamura, Hiroaki Matsubara
  • Organizer: American Heart Association Scientific Sessions2010
  • Place of Presentation: Chicago, Illinois, USA
  • Year and Date: 20101114-20101116
• [Presentation] Imaging oxidative stress in unstable atherosclerotic plaque with iodine-125-labeled 4-hydroxy-2-nonenal in vivo (2010)
  • Author(s): Tomoki Doue, Eri Iwai-Kanai, Katsuichi Ohtsuki, Satoaki Matoba, Kazuma Ogawa, Hiroaki Matsubara
  • Organizer: American Heart Association Scientific Sessions2010
  • Place of Presentation: Chicago, Illinois, USA
  • Year and Date: 20101114-20101116
• [Presentation] G-CSF protects cardiac mitochondria (2010)
  • Author(s): Iwai-Kanai E. Hiraumi Y, Matoba S, Adachi S, Matsubara H
  • Organizer: Mitochondrial Conference of NIH
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 20101100
• [Presentation] p53発現抑制におけるオートファジーを介した虚血心筋保護効果 (2010)
  • Author(s): 星野温、的場聖明、金井恵理、中岡幹彦、木股正樹、中村英夫、片村真紀、堂上友紀、松原弘明
  • Organizer: 第19回日本cell death学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20100800
• [Presentation] 交感神経刺激による心筋アポトーシス、オートファジーの制御 (2010)
  • Author(s): 中岡幹彦、金井恵理、的場聖明、木股正樹、中村英夫、星野温、片村真紀、堂上友紀、松原弘明
  • Organizer: 第19回日本cell death学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20100800