不全心筋における細胞内情報伝達系と細胞内カルシウム動態の変化

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23790255
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 森本 智 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (30594593)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: 国際情報交流

Research Abstract

細胞内Ca2+動態は心筋興奮収縮連関の中心的な役割を果たしている．近年，心不全時には細胞内Ca2+動態異常が生じることが指摘されている．不全心筋では，Ca2+動態の障害により，心筋細胞内がCa2+過負荷となり心筋収縮・拡張不全が招来されることが示唆されている．しかし，心不全時の細胞内Ca2+動態の分子機構をより生理的な状態で調べた報告は少なく，未だ明らかでない点が多い．我々は，心不全モデル動物を作成し，対照群と比較することにより，心不全時に生じる細胞内Ca2+動態異常の分子メカニズムを解明する事を目的としている．平成23年度は心不全モデル動物である横行大動脈狭窄による圧負荷モデルマウスの作成に難渋したため、作成法の確立に尽力したことと、対照群である正常マウスにおける心機能の評価を行った．対照群である正常マウスにおいて，(1)心エコーにより心機能評価を行った．正常マウス (n=6)では左室拡張末期径 3.27±0.12 mm, 左室収縮末期径 1.90±0.13 mm, 左室収縮率 80.1±2.1%の所見であった．(2)多細胞乳頭筋標本による細胞内Ca2+動態及び収縮機能を評価した．Ca2+感受性発光タンパクエクオリンを正常マウス乳頭筋に圧注入して収縮張力と細胞内Ca2+濃度を同時測定したところ，正常マウス (n=8)では収縮張力 2.71±0.23 mN/mm2, 最大細胞内Ca2+濃度 1.58±0.11uMであった．対照群である正常マウスのデータを正確に採取することが今後の心不全モデルとの比較検討を可能とし，それにより正常心機能から心不全へ進展する分子メカニズムの解明を導く．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

対照群である正常マウスにおけるデータの採取は(1)心エコーにより心機能評価を行い，左室拡張末期径, 左室収縮末期径, 左室収縮率及び内径短縮率などデータを評価できた．(2)Ca2+感受性発光タンパクであるエクオリンを正常マウス乳頭筋に圧注入して収縮張力と細胞内Ca2+濃度を同時測定することで，多細胞乳頭筋標本による細胞内Ca2+動態及び収縮機能を評価できた．また，本来平成24年度以降に行う予定であった(3)細胞内Ca2+動態に関わるCa2+関連タンパクのウエスタン免疫染色法を用いた生化学的評価も進めることができている．一方で，心不全モデル動物である横行大動脈狭窄による圧負荷モデルマウスの作成に難渋していることが研究の進行をやや遅らせている．

Strategy for Future Research Activity

平成23年度は使用予定経費に残金が生じたが，平成24年2月に発注した試薬が3月末までに納入されなかったためであり，少額を除いては本来はほぼ予定通り使用できていたはずである．平成24年度については，対照群である正常マウスにおける心機能評価は予定通り進んでいるため，これまで通り進めていき，本年はサポニン処理スキンド標本を用いた筋小胞体機能の評価及び細胞内Ca2+動態に関わるCa2+関連タンパクのウエスタン免疫染色法を用いた生化学的評価についても進めていきデータを取りまとめていく．一方で，難渋している心不全モデル動物である横行大動脈狭窄による圧負荷モデルマウスの作成については，必要があれば既に作成に成功している施設などに見学に行き，早期の手技習熟を目指す．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本年度は，研究計画書に則り，(1)サポニン処理スキンド標本を用いた筋小胞体機能の評価，(2)細胞内Ca2+動態に関わるCa2+関連タンパクのウエスタン免疫染色法を用いた生化学的評価，を進めていき，また平成23年度に採取したデータのブラッシュアップを図るためにデータの正当性の検討やデータ数の増量を目指していく．このために必要な各種試薬や抗体の購入などを行っていく．また，本年度は取りまとめたデータを日本生理学会大会や日本循環器学会総会及びAmerican Heart Association Sceintific sessionsなどの一流の学会で発表し，同じフィールドの研究者と討論することでさらなるブラッシュアップを図るために旅費やポスター製作費などにも研究費を使用する予定である．