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心不全をモデルとした慢性循環器疾患の新しい病態薬理学的研究法と治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 11357019
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 応用薬理学・医療系薬学
研究機関筑波大学

研究代表者

後藤 勝年  筑波大学, 基礎医学系, 教授 (30012660)

研究分担者 宮内 卓  筑波大学, 臨床医学系, 講師 (60222329)
三輪 佳宏  筑波大学, 基礎医学系, 講師 (70263845)
桜井 武  筑波大学, 基礎医学系, 助教授 (60251055)
村田 栄  田辺製薬医薬育成研究所, 循環薬理部, 部長
粕谷 善俊  千葉大学, 大学院・医学研究科・高次機能系分子生体機構学, 助教授 (70221877)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
38,560千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 3,360千円)
2001年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2000年度: 11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
1999年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
キーワードエンドセリン / 慢性循環器疾患 / 心筋梗塞 / 慢性心不全 / リモデリング / HIF-1α / ET受容体拮抗薬 / 心筋症ハムスター / 心不全 / 受容体 / 受容体拮抗薬 / アポトーシス / ミトコンドリア / 動脈硬化 / upregulation / 心筋梗塞ラット / 変換酵素 / エンドセリン受容体 / 免疫組織化学
研究概要

本研究は、慢性循環器疾患として心不全を例にとり、様々な病態動物モデルを用いて疾患の発症・維持・増悪に関わる内因性因子としてエンドセリン(E T)を中心に他の生理活性物質とのクロストークを探り乍ら、斬新な病態薬理学的研究法を確立し、適切な治療法の開発を目指すことを目的としている。冠動脈結紮後の心筋梗塞に基づく慢性心不全ラットの非梗塞部不全心筋及びうっ血肺組織において、ET-1mRNAとペプチド含量が著明に増加しており、心筋においてはET_A受容体の発現も増加していた。これは、慢性心不全では特に心筋においてETシステムが特異的に亢進していることを物語るものである。急性心筋梗塞時のラットにET_A受容体拮抗薬を投与すると、左室の+dp/dt/pmaxが有意に低下し、産生の増加したET-1は急性期には心機能維持に働いていることを示唆している。しかし、ET-1刺激が長期間に及ぶと心筋には過度の負荷となり、細胞の顕著な肥大や線維化等(心筋リモデリング)を伴う慢性心不全に陥ることになる。事実、ET_A受容体拮抗薬の持続的投与によりラットの生存率が大幅に上昇する同時に、心室リモデリングの進展と血行動態の低下は著明に改善された。非虚血性の心不全モデルである心筋症ハムスターでも、全く同様のことが観察された。培養心筋細胞にミトコンドリア呼吸系の阻害薬(ロテノン等)を適用して不全心筋を模倣するin vitroのモデル系を開発し、詳細な病態薬理学的解析を行ったところ、ミトコンドリアの機能障害と並行して心筋細胞におけるET-1 mRNAの発現が亢進すると同時に、培養液中へのET-1遊離量が著しく増加した。この際に転写因子のHIF-1αがET-1の発現亢進に中心的役割を果たしていることを突き止めた。一方、脂質代謝に重要である核内受容体のPPARsの活性化はET-1の発現を抑えることも明らかにした。ET受容体拮抗薬は慢性心不全や肺高血圧等の動物モデルに対して著効醗揮することが注目され、患者への応用も活発に試みられてきており、慢性循環器疾患の斬新な治療薬としての可能性が期待される。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Kobayashi T: "Expression of endothlin-1, ETA and ETB receptors, and ECE and distribution of endothelin-1 in falling rat heart"Am J Physiol.. 276. H1197-H1206 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamauchi-Kono R.: "Role or endothelin in deterioration of heart failure due to cardiomyopathy in hamsters : increase in endothelin-1 production in the heart and beneficial effect of endothelin A receptor antagonist on survival and cardiac function"Circulation. 99. 2171-2176 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe Y.: "Subtype-specific trafficking of endothelin receptors"J Biol Chem.. 275. 8664-8671 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakinuma Y.: "Novel molecular mechanisms of increased myocardial endothelin-1 expression in the falling heart involving the transcriptional factor hypoxia-inducible factor-1 alpha induced for impaired myocardial energy metabolism"Circulation. 103. 2387-2394 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuki K: "Endothelin-1 production is enhanced by rotenone, a mitochondrial complex I inhibitor, in cultured rat myocytes"J Cardiovasc Pharmacol.. 38. 850-858 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto K.: "Basic and therapeutic relevance of endothelin-mediated regulation"Biol Pharm Bull. 24. 1219-1230 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto K.: "History of endothelin. in "Pulmonary Actions of Endothelins""Binkhauser Verlag, Basel/Switzerland. 1-20 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi T, Miyauchi T, Sakai S, Kobayashi M, Yamaguchi I, Goto K, Sugishita Y: "Expression of endothelin-1, ETA and ETB receptors, and ECE and distribution of endothelin-1 in failing rat heart"Am J Physiol.. 276. H1197-H1206 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno M, Miyauchi T, Sakai S, Kobayashi T, Goto K, Yamaguchi I: "Effects of physiological or pathophysiological pressure load in vivo on myocardial expression of ET-1 and receptors"Am J Physiol.. 277. R1321-R1330 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakinuma K, Miyauchi T, Kobayashi T, Yuki K, Maeda S, Sakai S, Goto K, Yamaguchi I: "Myocardial expression of endothelin-2 is altered reciprocally to that of endothelin-1 during ischemia of cardiomyocytes in vitro and during heart failure in vivo"Life Sci.. 65. 1671-1683 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamauchi-Kono R, Miyauci T, Hoshina T, Kobayashi T, Aihara H, Sakai S, Yabana H, Goto K, Sugishita Y,Murata S: "Role of endothelin in deterioration of heart failure due to cardiomyopathy in hamsters : increase in endothelin-1 production in the heart and beneficial effect of endothelin A receptor antagonist on survival and cardiac function"Circulation. 99. 2171-2176 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe Y, Nakayama K, Yamanaka A, Sakurai T, Goto K: "Super-specific trafficking of endothelin receptors"J Biol Chem.. 275. 8664-8671 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakinuma Y, Miyauchi T, Yuki K, Murakosho N, Goto K, Yamaguchi I: "Novel molecular mechanisms of increased myocardial endothelin-1 expression in the failing heart involving the transcriptional factor hypoxia-inducible factor-1 alpha induced for impaired myocardial energy metabolism"Circulation. 103. 2387-2394 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuki K, Miyauchi T, Kakimuma Y, Murakoshi N, Maeda S, Goto K, Yamaguchi I: "Endothelin-1 production is enhanced by rotenone, a mitochondrial complex I inhibitor, in cultured rat cardiomyocytes"J Cardiovasc Pharmacol.. 38. 850-858 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto K: "History of endothelin"in "Pulmonary Actions of Endothelins" ed by Goldie RG & Hay DW, Birkhauser Verlag, Basel/Switzerland. 1-20 (1999)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyauchi T, Goto K: "Heart failure and endothelin receptor antagoftists"Trends Pharmacol Sci. 20. 210-217 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto K: "Basic and therapeutic relevance of endothelin-mediated regulation"Biol Pharm Bull. 24. 1219-1230 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto K.: "Basic and therapeutic relevance of endothelin-mediated regulation"Biol Pharm Bull.. 24(11). 1219-1230 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yuhki Kl., Miyauchi T., Kakinuma Y., Murakoshi N., Maeda S., Goto K.: "Endothelin-1 production is enhanced by rotenone,a mitochondrial complex I inhibitor,in cultured rat cardiomyocytes"J Cardiovasc Pharmacol.. 38(6). 850-858 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kakinuma Y., Miyauchi T., Yuki K., Murakoshi N., Goto K., Yamaguchi I.: "Novel molecular mechanism of increased myocardial endothelin-1 expression in the failing heart involving the transcriptional factor hypoxia-inducible factor-1 alpha induced for impaired myocardial energy metabolism"Circulation. 103(19). 2387-2394 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Lazaratos S., Irukayama-Tomobe Y., Miyauchi T., Goto K., Nakahara A.: "Oxygen radicals mediate the final exacerbation of endothelin-1-induced gastric ulcer in rat"Eur J Pharmacol. 413(1). 121-129 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ogata T., Miyauchi T., Sakai S., Irukayama Y., Goto K., Yamaguchi I.: "Stimulation of peroxisome proliferator-activated receptor α (PPARα) attenuates cariac fibrosis and endothelin-1 production in pressure-overloaded rat hearts"Clin.Sci.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sakai S., Miyauchi T., Irukayama-Tomobe Y., Ogata T., Goto K., Yamaguchi I.: "Peroxisome proriferator-activated receptor-γ (PPARγ) activators inhibit endothelin-1-related cardiac hypertrophy in rats"Clin.Sci.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kakinuma,Y.: "Mitochondrial dysfunction of cardiomyocytes causing impairment of cellular energy metabolism induces apoptosis and concomitant increase in cardiac endothelin-1 expression"J.Cardiovasc Pharmacol.. 36(5Suppl 1). S201-S204 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yuki,K.: "Mitochondrial dysfunction increases expression of endothelin-1 and induces apotosis through caspase-3 activation in rat cardiomyocytes in vitro."J.Cardiovasc Pharmacol.. 36(5Suppl 1). S305-S310 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno,M.: "Endothelin-A-receptor antagonist and oral prostacyclin analog are comparably effective in ameliorating pulmonary hypertension and right ventricular hypertrophy in rats"J Cerdiovasc Phamacol.. 275(12). 8664-8671 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Abe,Y.: "Subtype-specific trafficking of endothelin receptors."J Biol Chem.. 275(12). 8664-8671 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Abe,Y: "Functional Analysis of Five Endothelin-B Receptor Mutations Found in Human Hischsprung Disease Patients"Biochem.And Biophys.Res.Commun.. 275. 524-531 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,T.: "Corresponding distributions of increased endothelin-B receptor expression and increased endothelin-1 expression in the aorta of apolipoprotein E-deficient mice with advanced atherosclerosis."Pathol.Int.. 50(12). 929-936 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Miyauchi,T.: "Heart failure and endothelin receptor antagonists."Trends in Pharmacol.Sci.. 20. 210-217 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamauchi-Kohno,R.: "Role of endothelin in deterioration of heart failure due to cardiomyopathy in hamsters."Circulation. 99. 2171-2176 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,T.: "Expression of endothelin-1,ET_A and ET_B receptors,and ECE and distribution of endothelin-1 in failing rat heart."Am.J.Physiol.. 276. H1197-H1206 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno,M.: "Effects of physiological or pathological pressure load in vivo on myocardial expression of ET-1 and receptors."Am.J.Physiol.. 277. R1321-R1330 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kakinuma,Y.: "Myocardial expression of endothelin-2 is altered reciprocally to that of endothelin-1 during ischemia of cardiomyocytes in vitro and during heart failure in vivo."Life Sci.. 65. 1671-1683 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Asada,S.: "Cytodifferentiation potentiates aFGF-induced p21ras/Erk signaling pathway in rat cultured astrocytes."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 260. 441-445 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Goto,K.: "History of Endothelin in "Pulmonary Actions of Endothelins""Birkhauser Verlag Basel/Switzerland. 20 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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