2021 Fiscal Year Research-status Report
機械受容チャネルによる動的心筋バイオメカニクス制御機構の解明
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21K15338
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
山口 陽平 旭川医科大学, 医学部, 助教 (40831912)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | メカノバイオロジー / メカニカルストレス / 機械受容チャネル / フランク・スターリング機構 / 心筋細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心臓の収縮・弛緩に伴う伸展や圧力といったメカニカルストレスは、心筋の動的バイオメカニクスを大きく変化させる。しかし、伸展というメカニカルストレスが心筋の収縮力を時空間依存的に制御するメカニズムの全容は未だ明らかではない。本研究では、機械受容チャネルであるTRPC6に着目し、マウス心臓から単離した心筋細胞への伸展負荷実験やマウス生体を用いた容量負荷心臓モデル実験でのTRPC6の遺伝子欠損による影響を詳細に調べることで、急性伸展刺激により心筋で誘発される収縮力増加反応であるフランク・スターリング現象の分子制御メカニズムを解き明かすことを目的としている。本年度は、カーボンファイバーを用いた伸展負荷制御システムを単離心筋細胞に適応し、伸展誘発性張力増加反応であるフランク・スターリング現象を単一細胞レベルで記録することに成功した。そのフランク・スターリング現象は、TRPC6遺伝子欠損マウスから単離した心筋細胞では顕著に増強されていた。そこで、フランク・スターリング現象の増強がどのように生じているかを調べるため、マイクロアレイ法によるトランクリプトソーム解析を実施した。その結果、ある種のシグナリング経路による制御が関与していることが示唆された。今後は、その経路から心筋収縮タンパク質のリン酸化への影響を中心に調べることで、心筋バイオメカニクス制御機構でのTRPC6の役割を明らかにしていく予定である。
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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
令和3年度の研究計画に従い、マウス心筋細胞におけるフランク・スターリング現象の記録に成功し、TRPC6遺伝子欠損によるフランクスターリング現象への影響を調べた。さらに、トランスクリプトソーム解析を実施し、TRPC6の遺伝子欠損が心筋の遺伝子発現プロファイルにどのように影響しているかを調べた。そのため、当初の通りにおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度は、トランスクリプトソーム解析の結果に基づき、TRPC6の遺伝子欠損による心筋の収縮タンパク質への影響をリアルタイムPCR法及びウエスタンブロット法を用いて、定量的に解析する予定である。さらに、TRPC6の遺伝子欠損マウスで容量負荷心臓モデルを作製し、最新の心エコー技術を用いて、個体レベルのフランク・スターリング現象への影響を評価する予定である。
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| Causes of Carryover |
故障中の水圧式マイクロマニピュレーターを修理することに成功したため、本年度購入予定であった水圧式マイクロマニピュレーターの新規購入は見合わせた。また、令和3年度もCOVID-19のパンデミックが続いたため、打ち合わせや成果発表を全てオンラインで実施したため、旅費が不要となった。そのため、これらの費用を翌年度に繰り越し、当初の計上予算より費用負担が増加しているマウス維持費等に使用する計画である。
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Research Products
(6 results)
