2014 Fiscal Year Annual Research Report
Ｉｎ ｖｉｖｏナノイメージングによる心筋興奮収縮連関のメカニズムの解明
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23300146
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
福田 紀男 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (30301534)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
照井 貴子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (10366247)
小比類巻 生 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (40548905)
大槻 磐男 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (70009992)
大山 廣太郎 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (70632131)
栗原 敏 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90057026)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 生理学 / 細胞・組織 / 生体分子 / ナノバイオ / 心筋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、最先端のナノ計測技術を駆使することによって、心筋細胞の興奮・収縮と心臓のポンプ機能との関係を分子レベルで明らかにすることである。H26年度、以下の研究を行った。
1）In vivoマウス心臓において、心筋細胞内のナノ分子情報を3次元的に抽出できる顕微システムを完成させた。このシステムを駆使し、左心室表面の心筋細胞内の単一サルコメアの動きを高空間（20 nm）・時間（100 fps）分解能で捉えることに世界で初めて成功した（論文投稿中）。このシステムは、左心室内圧が低い場合だけでなく、高い場合にも、単一サルコメアの動きを正確に計測することができることから、今後、様々な病態解析に応用できるものと期待される。心電図や左心室内圧は一定のリズムを示していても、サルコメアの動きはそれらのマクロパラメータとは同調しないケースが健常マウスにおいても見いだされた。この事実は、リズム破綻を始めとする心疾患の病態メカニズムを紐解く鍵となる可能性がある。また、心筋細胞膜の脱分極に続いて生じる初期細胞内Ca発火、その後の拡散について、心臓レベルで解析する方法を開発した（論文作成中）。この方法を応用することによって、T管近傍で生じるCaスパークを、in vivo心臓において解析することが可能になるものと期待される。
2）心筋サルコメアは、中間活性化条件（pCa ~6.0）において自発的に振動する（SPOC）。申請者らは、SPOCについてナノレベルで解析を行うとともに（J Gen Physiol 2014）、アクトミオシン分子の結合・解離に基づいたサルコメアモデルを開発している（Prog Biophys Mol Biol 2011）。この数理モデルを、筋原線維、心筋細胞、さらには心臓に応用すべく、数式の改良を行った。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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