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2015 Fiscal Year Annual Research Report

心筋バイオメカニクスにおける活性酸素動態の生理・病態生理連関

Research Project

Project/Area Number 26282121
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

入部 玄太郎  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 講師 (90284885)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords機械感受性 / ミトコンドリア / 活性酸素 / 電子伝達系 / 伸展刺激 / TRPCチャネル
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに亜急性の伸展刺激(5分程度)によって起こる緩やかな張力増加(slow force response: SFR)に必要なカルシウム流入経路としてTRPCチャネルが重要な役割を担っていることを薬理学的手法およびTRPC3及び6のノックアウトマウスを用いて明らかにした。本年度はこれをさらに確実な知見とするためにTRPC3チャネルの免疫染色を行い、20%近くのTRPC3が形質膜上に存在することを確認したうえでさらに我々が独自に開発を進めている心筋細胞数理モデルを用いたコンピュータシミュレーション実験を行い、SFRには形質膜上に存在するTRPC3チャネルが大きな役割を担っていることを最終的に結論づけた。
また、前年度までに我々は心筋細胞の急性の伸展刺激(15秒程度)によって電子伝達系複合体IおよびIIIを介してミトコンドリアが過分極し、それによって誘発されるNOX活性化によるROS産生が起こることを明らかにしてきた。本年度はこの反応のうちミトコンドリアの過分極からNOX活性化がTRPC3の活性化を介することを明らかにした。さらにこれを不全心モデルで確認するために横行大動脈縮窄術(TAC)マウス作製を開始し、TACによる不全心形成を確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

予定通り27年度までに急性伸展刺激誘発性のミトコンドリア過分極のメカニズム(電子伝達系の関与)を解明することができ、また予定通り27年度中にTACマウスの作製を開始しており、研究は順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

TACマウスを用いて不全心リモデリングが伸展刺激誘発性のミトコンドリア過分極やROS産生にどのような影響を及ぼしているかを明らかにしていく。主にTRPC3チャネルとの関わりを中心に研究を進める。
さらにその変化がTRPC3欠損、TRPC6欠損、NOX2欠損の各マウス心筋でミトコンドリア動態にどのような影響を及ぼすかを詳細に検討することにより伸展刺激誘発性のミトコンドリア過分極からのROS産生へとつながるメカニズムを解明していく。

Causes of Carryover

年度末購入予定の遺伝子改変マウスの搬入が遅れて次年度に納品となることが分かり、次年度初めに購入するよう予定を変更したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初購入予定の遺伝子改変マウスの準備ができ次第購入に使用する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Presentation] Role of TRPC3 in a slow force response to stretch on mice cardiomyocytes2016

    • Author(s)
      山口陽平、入部玄太郎、成瀬恵治
    • Organizer
      第93回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [Presentation] Role of TRPC3 in a Slow Force Response to Stretch on Mice Cardiomyocytes2015

    • Author(s)
      Yohei Yamaguchi, Gentaro Iribe, Keiji Naruse
    • Organizer
      8th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies congress
    • Place of Presentation
      Centara Grand & Bangkok Convention Centre at Central World, Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      2015-11-22 – 2015-11-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 持続伸展刺激下のAT1受容体-TRPC3系による心筋の張力制御機構2015

    • Author(s)
      山口陽平、入部玄太郎、成瀬恵治
    • Organizer
      第67回日本生理学会中国・四国地方会
    • Place of Presentation
      米子コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-10-24 – 2015-10-25
  • [Presentation] Development of a fluidic gripper for isolated cardiomyocytes2015

    • Author(s)
      Yohei Yamaguchi, Yasuyo Yamaguchi, Shuichi Wakimoto, Gentaro Iribe, Keiji Naruse
    • Organizer
      37TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • Place of Presentation
      MiCo - Milano Conference Center, Milan, Italy
    • Year and Date
      2015-08-25 – 2015-08-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of stretch on transmural gradient in mechanical properties of single ventricular cardiomyocytes2015

    • Author(s)
      Khokhlova A.D., Iribe G., Solovyova O.E., Naruse K., Markhasin V.S.
    • Organizer
      Physiology 2015
    • Place of Presentation
      Motorpoint Arena, Cardiff, UK
    • Year and Date
      2015-07-06 – 2015-07-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞数理モデルによる心筋力学・電気生理のマクロ・ミクロ統合2015

    • Author(s)
      入部 玄太郎、成瀬 恵治
    • Organizer
      第54回生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-05-07 – 2015-05-09
    • Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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