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2013 Fiscal Year Research-status Report

肺高血圧症等による右心負荷時の致死性不整脈の発生機序の解明

Research Project

Project/Area Number 24591081
Research InstitutionNational Defense Medical College

Principal Investigator

高瀬 凡平  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 病院, 准教授 (50518214)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石原 雅之  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 防衛医学研究センター, 教授 (10508500)
田中 良弘  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 病院, 講師 (50533981)
Keywords該当なし
Research Abstract

摘出心臓の光学的解析手法(optical mapping analysis)は致死性不整脈病態生理解明に有力である。本年度は、ラット肺動脈性高血圧モデルの致死性不整脈におけるmechanoelectric transdaction の関与の検討をさらに深めるため「片肺全摘ラットモデル」を用いて以下の検討を実施した。即ち、本モデルは肺癌治療において片肺全摘手術は頻用される治療手技であり、この際の術後不整脈の機序に関して詳細は不明である。そこで、片肺全摘ラットモデルにて摘出心臓にoptical mapping解析を実施し、不整脈の発生機序について検討を加えた。SDラットの左片肺を全摘出し、1日後、4 日後、1 週間後、2 週間後、4 週間後に肺動脈圧を測定するとともに,心臓を摘出し、Tyrode 液で還流して、Na channel 脱分極感受性色素(di 4ANEPPS)で染色した。また、心室の脱分極様式・速度・活動電位の不均一性(action potential duration dispersion:APDd)を測定した。さらに、心室頻拍(VT)・細動(VF)の誘発を試みた。その結果、片肺全摘手術後1 日目から肺動脈圧は著明に上昇し、2 週間持続、4 週間後には正常値に代償した。肺動脈高血圧を呈した期間、右心室の伝導障害とAPDdの拡大、VT/VFの誘発頻度が増加した。
これらの所見から、片肺全摘手術後の心室性不整脈には、右心室圧の上昇に伴う右心室伝導障害・再分極の不均一性がその機序として関与することが示唆された。この機序の一つにmechanoelectric transdactionが深く関与すると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

光学的解析手法(optical mapping analysis)は不整脈の発生機序の解析に極めて有用である。平成24 年度は、ラットにモノクロタリン(MCT)60mg/kg投与して肺高血圧症を作成、摘出Langendorff灌流心を用いoptical mapping analysisを実施し、合わせてSildenafilとBeraprost併用療法を施行して、重症肺高血圧症による右心室圧負荷より右心室起源の致死性不整脈が誘発されるか検討した。結果、重症肺高血圧症では、右心室圧負荷より電気的リモデリングと心筋活動電位持続時間のばらつき(APDd異常)が生じ、右心室不整脈源性が生じることが示された。
また、SildenafilとBeraprost併用療法で肺高血圧症が改善すれば、病理学的変化の抑制、致死性不整脈誘発も改善された。これらは、病的右心室圧負荷と致死性不整脈発生の密接な関係を示唆する。即ち、機械的刺激(圧負荷)が電気的異常(不整脈)を 惹起する機序、いわゆるmechanoelectrictransduction が肺動脈性高血圧症を始めとする右心負荷時の致死性不整脈の病因であることを支持する所見と考えられる。
これらの結果は、本研究の主目的である「mechanoelectrictransduction が肺動脈性高血圧症を始めとする右心負荷時の致死性不整脈の病因であるか否か」を明らかにするうえで重要な結果である。この研究を踏まえ、さらに平成25年度は、肺全摘手術術後の右心室負荷モデルにて、「研究実績の概要」で示した如く、平成24 年度と同様の検討を行うことができた。本研究目的を明らかにするさらなる予備実験として有用と考えられる。以上より、平成25年度の研究実績も、本研究の目的達成に充分貢献するものと評価した。

Strategy for Future Research Activity

右心負荷時の致死性不整脈におけるmechanoelectrictransductionの役割を更に明らかにするため、平成26年度は、病的右心室圧負荷を惹起する肺手術術後及び肺動脈狭窄モデルを作成し、右心室負荷時の催不整脈性に関する検討を深める。即ち、平成25年度と同様に、SDラットの左片肺を全摘出し、1日後、4日後、1週間後、2週間後、4週間後(肺手術術後モデル)、及び18G針をラット肺動脈起始部に挿入し、肺動脈と18G針を結紮、直後18G針抜去し、90%以上の肺動脈狭窄作成、3時間後(肺動脈狭窄モデル)に、肺動脈圧を測定し、心臓を摘出、Tyrode液で潅流、Na channel脱分極感受性色素(di 4 ANEPPS)で染色し、心室の脱分極様式・速度・活動電位の不均一性(action potential duration dispersion, APDd)を測定する。また、電気生理学的致死性不整脈誘発法にて心室頻拍・細動の誘発を試みる。
更に、平成24 年度に備品と購入した心筋細胞内のCa2+の動態測定装置を用いて、肺手術術後・肺動脈狭窄モデル等の右心室圧負荷モデルにおいて、mechanoelectric transdaction に関与する細胞内Ca2+が増加するか否か検討する。また、電気生理学的誘発法により心室細動が誘発される際に、心筋細胞内のCa2+の増加を伴うか否かを検討し、早期撃発活動(EAD: early after repolarization)が心室細動の誘発の機序となりうるかを検討する。細胞内Ca2+の検討に際しては、心筋活動電位変化を反映するNa channel脱分極感受性色素による測定結果と同時測定を実施して、より効果的に実験目的の達成を図る。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

入札行為の結果による契約余剰金として発生したものであるが、研究費として26年度の試薬等消耗品の購入に必要な予算である。
平成26年度において、細胞内Ca2+測定に必要な特殊な染色液や試薬の購入のために消耗品の予算として研究費を執行する予定である。

  • Research Products

    (29 results)

All 2014 2013

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Sudden cardiac arrest recorded during Holter monitoring: Prevalence, antecedent electrical events and outcomes.2014

    • Author(s)
      Watanabe E, Tanabe T, Osaka M, Chishaki A, Takase B, Niwano S, Watanabe I, Sugi K, Katoh T, Takayanagi K, Mawatari K, Horie M, Okumura K, Inoue H, Atarashi H, Yamaguchi I, Nagasawa S, Moroe K, Kodama I, Sugimoto T, Aizawa Y.
    • Journal Title

      Heart Rhythm

      Volume: Apr 30. Epub ahead of print Pages: XX

    • DOI

      10.1016/j.hrthm.2014.04.036

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Significant association between periodontitis and cardiovascular risk.2014

    • Author(s)
      Kimura K, Takase B
    • Journal Title

      Circ J.2014

      Volume: 78(4) Pages: 837-838

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anti-sympathetic action enhances statin's pleiotropic effects: the combined effect of rosuvastatin and atenolol on endothelial function.2014

    • Author(s)
      Takase B, Hattori H, Tanaka Y, Nagata M, Ishihara M.
    • Journal Title

      Int Angiol

      Volume: 33(1) Pages: 27-34

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combined therapeutic effect of probucol and cilostazol on endothelial function in patients with silent cerebral lacunar infarcts and hypercholesterolemia: a preliminary study.2014

    • Author(s)
      Takase B, Nagata M, Hattori H, Tanaka Y, Ishihara M.
    • Journal Title

      Med Princ Pract

      Volume: 23(1) Pages: 59-65

    • DOI

      10.1159/000355825

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prognostic value of heart rate variability in comparison with annual health examinations in very elderly subjects.2013

    • Author(s)
      Kurita A, Takase B, Kodani E, Iwahara S, Kusama Y, Atarashi H.
    • Journal Title

      J Nippon Med Sch.

      Volume: 80(6) Pages: 420-425

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hyperuricemia is independently associated with endothelial dysfunction in postmenopausal women but not in premenopausal women.2013

    • Author(s)
      Maruhashi T, Nakashima A, Soga J, Fujimura N, Idei N, Mikami S, Iwamoto Y, Kajikawa M, Matsumoto T, Hidaka T, Kihara Y, Chayama K, Goto C, Noma K, Tomiyama H, Takase B, Yamashina A, Higashi Y.
    • Journal Title

      BMJ Open

      Volume: 2013 Nov 8;3(11) Pages: XX

    • DOI

      10.1136/bmjopen-2013-003659.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acute Effect of Whole-Body Periodic Acceleration on Brachial Flow-Mediated Vasodilatation Assessed by a Novel Semi-Automatic Vessel Chasing UNEXEF18G System.2013

    • Author(s)
      Takase B, Hattori H, Tanaka Y, Uehata A, Nagata M, Ishihara M, Fujita M.
    • Journal Title

      J Cardiovasc Ultrasound

      Volume: 21(3) Pages: 130-136

    • DOI

      10.4250/jcu.2013.21.3.130

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationship between flow-mediated vasodilation and cardiovascular risk factors in a large community-based study.2013

    • Author(s)
      Maruhashi T, Soga J, Fujimura N, Idei N, Mikami S, Iwamoto Y, Kajikawa M, Matsumoto T, Hidaka T, Kihara Y, Chayama K, Noma K, Nakashima A, Goto C, Tomiyama H, Takase B, Yamashina A, Higashi Y.
    • Journal Title

      Heart

      Volume: 99(24) Pages: 1837-1842

    • DOI

      10.1136/heartjnl-2013-304739

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thrombus-targeted perfluorocarbon-containing liposomal bubbles for enhancement of ultrasonic thrombolysis: in vitro and in vivo study.2013

    • Author(s)
      Hagisawa K, Nishioka T, Suzuki R, Maruyama K, Takase B, Ishihara M, Kurita A, Yoshimoto N, Nishida Y, Iida K, Luo H, Siegel RJ.
    • Journal Title

      J Thromb Haemost

      Volume: 11(8) Pages: 1565-1573

    • DOI

      10.1111/jth.12321

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 出血性ショック心臓における致死性不整脈の機序に関する実験的検討―活動電位不均一性とConnexin 43変化について―2013

    • Author(s)
      高瀬凡平、東村悠子、木村一生、田中良弘、服部秀美、石原雅之
    • Journal Title

      Therapeutic Research

      Volume: 34(8) Pages: 1060-1066

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 血管内皮機能指標の疾患別測定値変動に関する検討:心臓リハビリテーション効果に関して2013

    • Author(s)
      高瀬凡平、永田雅良、服部秀美、石原雅之
    • Journal Title

      心臓リハビリテーション

      Volume: 18(2) Pages: 231-235

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low fixed-dose combination of olmesartan and azelnidipine significantly improves endothelial function in uncontrolled hypertension by low dose amlodipine.2013

    • Author(s)
      Takase B, Nagata M.
    • Journal Title

      J Jpn Coron Assoc 2013

      Volume: 19(4) Pages: 333-338

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Original research Pitavastatin subacutely improves endothelial function and reduces inflammatory cytokines and chemokines in patients with hypercholesterolaemia.2013

    • Author(s)
      Takase B, Hattori H,Tanaka Y, Nagata M, Ishihara M.
    • Journal Title

      Heart Asia

      Volume: 5 Pages: 1204-1209

    • DOI

      10.1136/heartasia-2013-010368

  • [Presentation] 器質的心疾患を伴わない若年運動誘発性失神症例の予後とHead-up tilt 試験中の T-wave alternans に関する 検討2014

    • Author(s)
      高瀬凡平, 木村一生, 浜部晃, 永井智雄, 田畑博嗣
    • Organizer
      第41 回日本集中治療医学会学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20140227-20140301
  • [Presentation] 冠動脈疾患を合併した糖尿病症例におけるDPP-4 阻害薬の血管内皮機能に及ぼす 影響;Preliminary Study2013

    • Author(s)
      高瀬凡平, 東村悠子, 永田雅良
    • Organizer
      第27 回日本冠疾患学会学術集会
    • Place of Presentation
      和歌山
    • Year and Date
      20131212-20131214
  • [Presentation] 出血性ショック心臓における致死性不整脈発生機序及 び人工酸素運搬体による治療 効果に関する検討2013

    • Author(s)
      高瀬凡平, 東村悠子, 田中良弘, 木下学
    • Organizer
      第20 回日本血液代替物学会年次大会
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      20131206-20131207
  • [Presentation] Right Ventricular Failure and Arrhyth- mogenesis;Analysis by Optical Mapping in Monocrotaline-Induced Rat Pulmonary Hyperten- sion(右心不全と不整脈発生の機序; 肺高血圧実験モデルにおける光工学的解析による検討)2013

    • Author(s)
      Bonpei Takase, Yoshihiro Tanaka, Masayuki Ishihara
    • Organizer
      第17 回日本心不全学会学術集会
    • Place of Presentation
      さいたま市大宮
    • Year and Date
      20131128-20131130
  • [Presentation] Myocardial Electrical Remodeling and Arrhythmogenic Substrate in Hemorrhagic Shock- Induced Heart2013

    • Author(s)
      B. Takase, Y. Tanaka
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Sessions 2013
    • Place of Presentation
      Dallas,Texas
    • Year and Date
      20131116-20131120
  • [Presentation] Pressure Overload Causes Right Ventricular Lethal Arrhythmias:Analysis by Optical Mapping in Pulmonary Artery Banding and Pneumonectomy Model2013

    • Author(s)
      B. Takase, Y. Tanaka
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Sessions 2013
    • Place of Presentation
      Dallas,Texas
    • Year and Date
      20131116-20131120
  • [Presentation] 多施設FMD-J 研究プロトコールの概要についてProtocol on“A Multi- center Study to Evaluate Clinical Usefulness of the Semi-automated Measurement of Flow-mediated Vasodilatation of Brachial- artery in Japan:FMD-J Study"2013

    • Author(s)
      高瀬凡平, FMD-J共同研究者
    • Organizer
      第36 回日本高血圧学会総会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20131024-20131026
  • [Presentation] 反射性失神の特徴を有する運動誘発性失神例のT-wave alternans に関する検討2013

    • Author(s)
      高瀬凡平, 浜部晃, 永井知雄, 田畑博嗣, 栗田明
    • Organizer
      第30 回日本心電学会学術集会
    • Place of Presentation
      青森
    • Year and Date
      20131011-20131012
  • [Presentation] Decreased endothelial nitric oxide production is more closely related with framigham risk than CHA2DS2-VASc scores in paroxysmal atrial fibrillation2013

    • Author(s)
      Bonpei Takase
    • Organizer
      The 6th Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Sessions
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      20131003-20131006
  • [Presentation] What is the Latest Guidelines, Algorithms of Management of Syncope?2013

    • Author(s)
      Bonpei Takase
    • Organizer
      The 6th Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Sessions
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      20131003-20131006
  • [Presentation] 肺手術術後及び肺動脈狭窄に伴う右心室負荷時の催不整脈性に関する検討2013

    • Author(s)
      高瀬凡平, 田中良弘, 服部秀美, 石原雅之
    • Organizer
      第61 回日本心臓病学会学術集会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      20130920-20130922
  • [Presentation] 若年者運動誘発性失神症例のHead-up tilt 試験中のT-wave alternans に関す る検討2013

    • Author(s)
      高瀬凡平, 浜部晃, 永井知雄, 田畑博嗣, 栗田明
    • Organizer
      第61 回日本心臓病学会学術集会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      20130920-20130922
  • [Presentation] DPP-4 阻害薬の血管 内皮機能に及ぼす影響;EndoPAT2000 測定法による解析2013

    • Author(s)
      高瀬凡平, 東村悠子, 蓮見有紀, 永田雅良
    • Organizer
      第28 回日本糖尿病合併症学会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      20130913-20130914
  • [Presentation] Endothelial Nitric Oxide Production and CHA2DS2-VASc Scores in Paroxysmal Atrial Fibrillation Compared with Framigham Risks2013

    • Author(s)
      Bonpei Takase, Masayoshi Nagata, Akira Hamabe, Tomoo Nagai
    • Organizer
      The 28th Annual Meeting of the Japanese Heart Rhythm Society
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130704-20130706
  • [Presentation] Pressure Overload Causes Right Ventricular Lethal Arrhythmias in Pulmonary Artery Banding and Pneumonectomy Model2013

    • Author(s)
      Bonpei Takase, Yoshihiro Tanaka, Hidemi Hattori, Masayuki Ishihara
    • Organizer
      The 28th Annual Meeting of the Japanese Heart Rhythm Society
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130704-20130706
  • [Presentation] Significant Role of Action Potential Duration Dispersion and Connexin43 in Lethal Arrhythmogenesis in Hemorrhagic Shock Heart2013

    • Author(s)
      Bonpei Takase, Yoshihiro Tanaka, Yuko Higshimura, Hidemi Hattori, Masayuki Ishihara
    • Organizer
      The 28th Annual Meeting of the Japanese Heart Rhythm Society
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130704-20130706

URL: 

Published: 2015-05-28  

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