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2014 Fiscal Year Annual Research Report

線維化による心筋の機械的歪みが関与する心房細動発生機序の解明

Research Project

Project/Area Number 24590487
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

田中 秀央  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60236619)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 足達 哲也  湊川短期大学, その他部局等, 教授 (60345014) [Withdrawn]
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords心房細動 / 間質 / 線維化 / ギャップ結合 / カルシウム / 心筋梗塞
Outline of Annual Research Achievements

心房の線維化組織と心筋細胞との間に生じる不均一な機械的歪み(ストレイン)が、心房細動の発生に重要な役割を演じている可能性を明らかにするために、初年度には摘出灌流したラットの心臓を用いて心房細動を誘発、その発生源に線維成分が多いこと、ギャップ結合蛋白質コネキシン43が発現異常を示すことを見出し、次年度には心房筋のカルシウム動態の不均一性から細胞間の不均一な機械的収縮(機械的歪み、ストレイン)が不整脈の発生に関わっている可能性を見出した。
最終年度には、機械的歪みが実際に不整脈を起こしやすいか否かを心房に線維化が生じやすいとされる加齢ラットやストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットの摘出灌流心を用いて心房細動の誘発を試みた。しかしながらいずれのモデルも健常心と比べて線維化の増強や細動の易誘発性に有意な差異は見出せなかった。そこでマウスの冠動脈を結紮し心筋梗塞を作成、3-4日目の心筋組織と線維組織とが接合する境界部組織における興奮伝導様式と心室筋のカルシウム動態を観察した。その結果、梗塞心では伝導速度が有意に低下し、梗塞境界部では不均一なカルシウム動態が生じ易いことが明らかになった。これらの結果から、梗塞などによって心筋が脱落した後に形成される豊富な線維性組織と残存した心筋とが結合すると不均一なカルシウム動態を示し、さらにこれが不均一な収縮をもたらし機械的歪みを招来する可能性が示唆された。
以上、心房細動の発生における心筋の機械的歪みの関与を支持する直接的な証拠は得られなかったが、線維成分の多い心房組織では恐らく心筋・間質間に生じる機械的結合が心房の収縮・拡張機能に歪みをもたらし、不整脈の原因となる可能性があると考える。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] How Does the Ca2+-paradox Injury Induce Contracture in the Heart? - A Combined Study of the Intracellular Ca2+ Dynamics and Cell Structures in Perfused Rat Hearts -2015

    • Author(s)
      Mani H, Tanaka H, Adachi T, Ikegawa M, Dai P, Fujita N, Takamatsu T.
    • Journal Title

      Acta Histochem Cytochem

      Volume: 48 Pages: 1, 8

    • DOI

      10.1267/ahc.14059

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The involvement of the vasa vasorum in the development of vasculitis in animal model of Kawasaki disease.2014

    • Author(s)
      Hamaoka-Okamoto A, Suzuki C, Yahata T, Ikeda K, Nagi-Miura N, Ohno N, Arai Y, Tanaka H, Takamatsu T, Hamaoka K.
    • Journal Title

      Pediat Rheumatol

      Volume: 12 Pages: 1, 12

    • DOI

      10.1186/1546-0096-12-12.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Photoacoustic microscopy using ultrashort pulses with two different pulse durations.2014

    • Author(s)
      Yamaoka Y, Harada Y, Sakakura M, Minamikawa T, Nishino S, Maehara S, Hamano S, Tanaka H, Takamatsu T.
    • Journal Title

      Opt Express

      Volume: 22 Pages: 17063, 17072

    • DOI

      10.1364/OE.22.017063

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combining TGF-β signal inhibition and connexin43 silencing for iPSC induction from mouse cardiomyocytes.2014

    • Author(s)
      Dai P, Harada Y, Miyachi H, Tanaka H, Kitano S, Adachi T, Suzuki T, Hino H, Takamatsu T.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 4 Pages: 7323-1, 7323-7

    • DOI

      10.1038/srep07323

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Formation of contraction bands of heart muscle cells by spatially high-regional ablation of beta-dystroglycan via multiphoton excitation-evoked CALI2014

    • Author(s)
      Tanaka H, Adachi T, Yamaoka Y, Takahashi M, Takamatsu T.
    • Journal Title

      Cardiovasc Res

      Volume: 103 Pages: S88

    • DOI

      10.1093/cvr/cvu091.160

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 心筋組織・線維芽細胞組織間の不均一なギャップ結合コミュニケーションは不整脈を惹起する2014

    • Author(s)
      田中秀央、足達哲也、姜艶、髙松哲郎
    • Organizer
      第36回心筋生検研究会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2014-11-28
  • [Presentation] 心房の構造に起因する不整脈源性基盤 - カルシウム動態の時空的不均一性 -2014

    • Author(s)
      田中秀央、姜艶、足達哲也、松山高明、山岡禎久、髙松哲郎
    • Organizer
      第55回日本組織細胞化学会学術集会
    • Place of Presentation
      松本市
    • Year and Date
      2014-09-27
  • [Presentation] 梗塞心の致死性不整脈発生におけるプルキンエ線維の役割 - カルシウム動態の時空的不均一性 -2014

    • Author(s)
      松山高明、田中秀央、大平卓、植田初江、髙松哲郎
    • Organizer
      第55回日本組織細胞化学会学術集会
    • Place of Presentation
      松本市
    • Year and Date
      2014-09-27
  • [Presentation] 顕微鏡の上手な使い方2014

    • Author(s)
      田中秀央
    • Organizer
      第39回組織細胞化学講習会
    • Place of Presentation
      大津市
    • Year and Date
      2014-08-07
    • Invited
  • [Presentation] Formation of contraction bands of heart muscle cells by spatially high-regional ablation of beta dystroglycan via multiphoton excitation-evoked CALI2014

    • Author(s)
      Tanaka H, Adachi T, Yamaoka Y, Takahashi M, Takamatsu T.
    • Organizer
      Frontiers in Cardiovascular Biology, FCVB 2014
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2014-07-05
  • [Presentation] ラット心房筋の不整脈原性Ca2+動態2014

    • Author(s)
      松山高明、田中秀央、足達哲也、姜艶、植田初江、髙松哲郎
    • Organizer
      第103回日本病理学会総会
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      2014-04-26
  • [Presentation] 心筋βジストログリカン(βDG)の破綻はカルシウム濃度上昇を伴って収縮帯形成をもたらす2014

    • Author(s)
      田中秀央、足達哲也、高橋麻矢子、山岡禎久、髙松哲郎
    • Organizer
      第103回日本病理学会総会
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      2014-04-26
  • [Book] 顕微鏡の上手な使い方2014

    • Author(s)
      田中秀央、山岡禎久
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      中西印刷株式会社

URL: 

Published: 2016-06-01  

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