2014 Fiscal Year Research-status Report
糖尿病における心筋酸化ストレスと不整脈基盤形成の機序および制御に関する研究
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25461071
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| Research Institution | Tamagawa University |
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Principal Investigator |
庭野 裕恵 玉川大学, 教育学部, 教授 (00293233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
庭野 慎一 北里大学, 医学部, 准教授 (70282978)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Sod2+/-マウス / Sod2-/-線維芽細胞 / 糖尿病 / EUK-8 / 不整脈基盤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成25年度には、心筋骨格筋特異的Sod2ヘテロ欠損マウスにストレプトゾトシンを腹腔内注射し、１型糖尿病を発症させ(H/M-Sod2+/-マウス＋DM群)、電気整理検査により不整脈誘発性増強することが確認された。平成26年度には以下の結果が得られた。
◆抗酸化薬投与と抗リモデリング効果：Sod/catalase活性含有サレン-マンガン錯体（EUK-8）を、H/M-Sod2+/-マウス＋DM群、WT＋DM群に7日間腹腔内投与した。末梢循環血中フリーラジカル代謝産物の定量（ｄ－ROM値）は、DM群で増加したが、EUK-8投与によりコントロール（WT+非DM群）と同レベルまで抑制された。また、ROS感受性蛍光色素DHE、DCFH-DAによる心筋切片染色により、EUK-8による心筋組織のROS産生の抑制も確認した。EUK-8を投与し、in vivo電気整理検査を実施した結果、DM群で増強した不整脈誘発性が抑制された。これらの結果は、初期糖尿病下の心筋で過剰となった酸化ストレスの産生の結果、心筋構造や心臓機能不全を伴わない不整脈発症の基盤形成が進行し、抗酸化薬がこれを抑制した可能性を示唆している。
◆細胞実験系確立の試み：研究計画2として、新生児H/M-Sod2-/-マウスより心筋細胞の精製を試行したが、マウス心筋の安定的供給を得るに至らず、断念した。昨年度の研究より、H/M-Sod2+/-マウス＋DM群の心筋組織において、明らかな線維化は認めないながらCTGFの増加が認められた。そこで我々は、間質細胞の心筋リモデリングへの関与について検証することを目的とし、Sod2-/-心臓由来線維芽細胞を精製し細胞株の樹立をこころみた。H/M-Sod2-/-マウスでは線維芽細胞のSod2遺伝子は改変されていないため、全身性Sod2KOマウスを使用し、Sod2-/-心臓由来線維芽細胞株の樹立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マウスを用いた生理学的検証では糖尿病心筋での過剰酸化ストレス発現が、電気的リモデリングをもたらす一次性要因となり、不整脈発生基盤を形成するという仮説を現象として証明できたと考える。ただし、過剰な酸化ストレスが電気的性質変化をもたらす機序の解明に至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.EUK-8以外の抗酸化作用薬をH/M-Sod2+/-マウス＋DM群に用い、異なる経路からの抗酸化効果と抗リモデリング効果の有無を検証する。現在、キサンチンオキシダーゼ阻害薬で試行中。
2.H/M-Sod2欠損心臓線維芽細胞株を用い、高糖負荷培地下に正常マウス心筋細胞（市販の精製細胞を購入予定）と共培養し、細胞間相互作用により心筋細胞の電気生理学的性質が変化する現象を確認し、その機序に関して検証する。
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| Causes of Carryover |
平成26年度3月ウエスタンブロット実験のため抗マウスCTGF抗体購入予定であったが、適切なロットのものが手に入らなかったため、来年度ロット検索の上購入することとしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
抗マウスCTGF抗体ほか、消耗試薬の購入。
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[Journal Article] Cardiomyocyte-derived Mitochondrial Superoxide Causes Myocardial Electrical Remodeling by Down-regulating Potassium Channels and Related Molecules2014
Author(s)
Kurokawa S, Niwano S, Niwano H, Ishikawa S, Murakami M, Kosukegawa T, Masaki Y, Tamaki H, Toda T, Noda Y, Shimizu T, Izumi T.
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Journal Title
Circulation Journal
Volume: 78
Pages: 1950、1959.
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Effect of carvedilol on atrial remodeling in canine model of atrial fibrillation.2014
Author(s)
Kisihara J, Niwano S, Niwano H, Aoyama Y, Satoh A, Oikawa J, Kiryu M, Fukaya H, Masaki Y, Tamaki H, Izumi T, Ako J
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Journal Title
Cardiovascular Diagnosis and Therapy
Volume: 4
Pages: 28.35
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Prediction of new onset atrial fibrillation through P wave analysis in 12 lead ECG.2014
Author(s)
Yoshizawa T, Niwano S, Niwano H, Igarashi T, Fujiishi T, Ishizue N, Oikawa J, Satoh A, Kurokawa S, Hatakeyama Y, Fukaya H, Ako J
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Journal Title
International Heart Journal
Volume: 55
Pages: 422,427
Peer Reviewed / Open Access
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[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
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Journal Title
Heart Rhythm
Volume: 8
Pages: 1418,1425
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Antiepileptic medicines increase the prevalence of Brugada-type ST elevation in patients with epilepsy.2014
Author(s)
Ishizue N, Niwano S, Saitou M, Igarashi T, Fujiishi T, Yoshizawa T, Kishihara J, Murakami M, Fukaya H, Niwano H, Miyaoka H, Ako J
Organizer
American Heart Assiciation, Congress 2014
Place of Presentation
chicago, USA
Year and Date
2014-11-15 – 2014-11-19
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