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心筋細胞のミトコンドリア機能:筋小胞体とのcross-talkと細胞障害への関与

研究課題

研究課題/領域番号 12470151
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 循環器内科学
研究機関浜松医科大学 (2001-2002)
名古屋大学 (2000)

研究代表者

林 秀晴  浜松医科大学, 医学部, 教授 (50135258)

研究分担者 加藤 秀樹  浜松医科大学, 医学部, 助手 (80314029)
本荘 晴朗  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (70262912)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
キーワードdiazoxide / 共焦点レーザー顕微鏡 / ミトコンドリア膜電位 / Ca^<2+>transient / Ca^<2+>spark / mPTP / rhod-2 / cyclosporinA / Ca^<2+> transient / Ca^<2+> Spark / Cyclosporin A / Diazoxide / ミトコンドリア / ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度 / Saponin / permeability transition pore / 細胞保護効果 / cyclosporin A / 筋小細体
研究概要

Diazoxideの心筋保護作用機構を検討するために、これまで共焦点レーザー顕微鏡を用いて、ラット心室筋細胞においてDiazoxideがミトコンドリア(Mito)のpermeability transition pore (mPTP)を介する[Ca^<2+>]放出を引き起こすことを示した。また、rhod-2/AMを負荷してsaponinで細胞膜をpermeabilizeして[Ca^<2+>]_mを測定することによりMito内のCa^<2+>濃度([Ca^<2+>]_m)の測定法を確立し、Diazoxide(1,10,50μM)が濃度依存性に[Ca^<2+>]_mを減少させることを示した。これらの結果から、Diazoxideは、PTPを介したCa^<2+>放出により[Ca^<2+>]_mを減少させて細胞保護効果を起こすことを明らかにした。今回は、虚血類似状態として高濃度のFCCP作用時における膜電位(ΔΨm)と[Ca^<2+>]_mの関連を検討した。FCCPによりΔΨmは完全にcollapseしたが、[Ca^<2+>]_mはcontrolの44%に低下したのみであったことより、Δψm減少によりCa^<2+> uniporterを介したCa^<2+>流入が減少すること以外の機序が考えられた。mPTPの阻害剤であるcyclosporin Aにより[Ca^<2+>]_mがより低下したことより、mPTPを介してCa^<2+>がMito内へ流入することが示された。一方、細胞質のNa^+濃度を低下させてMitoの主なCa^<2+>排出機構であるNa^+/Ca^<2+>交換機構を抑制すると、[Ca^<2+>]_mが増加した。以上より、虚血類似状態での[Ca^<2+>]_mの調節には、mPTPとNa^+/Ca^<2+>交換機構が関与していることが示唆された。虚血・再灌流心筋障害に対する治療戦略としてmPTPやMitoのNa^+/Ca^<2+>交換機構に作用する薬剤の開発の必要性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Kotoh H, Nishigaki H, Hayashi H: "Diozoxide opens mitochondrial permeability transition pore and alters Ca^<2+>transients in rat ventricular myocytes"Circulation. 105. 2666-2671 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nomura N, Satoh H, Terada H, Matsunaga M, Watanabe H, Hayashi H: "CMKII-dependent reactivation of SR Ca^<2+> uptake and contractile recovery during intracellular acidosis"Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol.. 283. H193-H203 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh S, Kume H, Yamaki K, Katoh H, Honjo H, Kodama I, Hayashi H: "Regulation of capacitative and non-capacitative receptor-operated Ca^<2+> entry by Rho Kinase in tracheal smooth muscle"Am. J. Respir. Cell Mol. Biol.. 26. 491-498 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe H, Ohushi K, Takeuchi K, Yamashita K, Yokyama T, Hayashi T, et al.: "Sildenafil for primary and secondary pulmonary hypertension"Clin, Pharmacol. Ther.. 71. 398-402 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 林 秀晴: "高血圧"臨床産婦人科. 56. 49-52 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mukai M, Terada H, Sugiyama S, Satoh H, Hayashi H, Ohno R: "Effects of a selective inhibitor of Na^+/Ca^<2+> exchange, KB-R7943, on reoxygenation-induced injuries in guinea pig papillary muscles"J.Cardiovasc.Pharmacol. 35. 121-128 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh H, Ginsburg KS, Qing K, Terada H, Hayashi H, Bers DM: "KB-R7943 block of Ca^<2+> influx via Na^+/Ca^<2+> exchange does not alter twitches or glycoside inotropy, but prevents Ca^<2+> overload in rat ventricular myocytes"Circulation. 101. 1441-1446 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto Y, Kaneko M, Iimuro M, Fujise Y, Hayashi H: "Role of high-energy phosphate metabolism in hydrogen peroxide-induced cardiac dysfunction"Mol.Cell.Biochem.. 204. 97-106 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iimuro M, Kaneko M, Matsumoto Y, Fujise Y, Watanabe T, Hayashi H: "Effects of endothelin-1 antagonist TAK-044 on myocardial energy metabolism in ischemia/reperfused rat hearts"J.Cardiovasc.Pharmacol. 35. 403-409 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugiyama S, Satoh H, Nomura H, Terada H, Watanabe H, Hayashi H: "The importance of glycolytically-derived ATP for the Na^+/H^+ exchange activity in guinea pig ventricular myocytes"Mol.Cell.Biochem.. 217. 153-161 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katoh H, Nishigaki N, Hayashi H: "Diazoxide opens mitochondrial permeability transition pore and alters Ca^<2+> transients in rat ventricular myocytes"Circulation. 105. 2666-2671 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nomura H, Satoh H, Terada H, Matsunaga M, Watanabe H, Hayashi H: "CaMKII-dependent reactivation of SR Ca^<2+> uptake and contractile recovery during intracellular acidosis"Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol. 283. H193-H203 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh S, Kume H, Yamaki K, Katoh H, Honjo H, Kodama I, Hayashi H: "Regulation of capacitative and non-capaciative receptor-operated Ca^<2+> entry by Rho-kinase in tracheal smooth muscle"Am.J.Respir.Cell Mol.Biol.. 26. 491-498 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katoh H, Nishigaki N, Hayashi H: "Diazoxide Opens the Mitochondrial Permeability Transition Pore and Alters Ca^<2+> Transients in Rat Ventricular Myocytes"Circulation. 105. 2666-2671 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nomura N, Satoh H, Terada H, Matsunaga M, Watanabe H, Hayashi H: "CMKII-dependent reactivation of SR Ca^<2+> uptake and contractile recovery during intracellular acidosis"Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol.. 283. H193-H203 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh S, Kume H, Yamaki K, Katoh H, Honjo H, Kodama I, Hayashi H: "Regulation of Capacitative and Non-capacitative Receptor-Operated Ca^<2+> Entry by Rho-Kinase in Tracheal Smooth Muscle"Am.J.Respir.Cell Mol.Biol.. 26. 491-498 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe H, Ohashi K, Takeuchi K, Yamashita K, Yokoyama T, Hayashi H et al.: "Sildenafil for primary and secondary pulmonary hypertension"Clin.Pharmacol.Ther.. 71. 398-402 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 林 秀晴: "高血圧"臨床産婦人科. 56. 49-52 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shiho Sugiyama et al.: "The importance of glycolytically-derived ATP for the Na^+/H^+ exchange activity in guinea pig ventricular myocytes"Mol. Cell. Biochem.. 217. 153-161 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Satoru Ito et al.: "Possible involvement of Rho kinase in Ca^<2+> sensitization and mobilization by Mch in tracheal smooth muscle"Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 280. L1218-L1224 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Satoh et al.: "Importance of glycolytically derived ATP for Na^+ loading via Na^+/H^+ exchange during metabolic inhibition in guinea pig ventricular myocytes"Clinical Science. 101. 243-251 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Quang-Kin Tran et al.: "Insulin inhibits coronary endothelial Cell calcium entry and coronary artery relaxation"J. Cardiovasc. Pharmacol.. 38. 885-892 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuyoshi Sugiyama et al.: "Involvement of CCAAT/enhancer-binding protein in regulation of the rat serine : pyruvate/alanine : glyoxylate aminotransferase gene expression"FEBS Letters. 508. 16-22 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 林 秀晴他: "カルシウム感受性色素を用いた心筋カルシウムシグナリング"Jpn. J. Electrocardiology. 21(Supl.2). S-2-15-S-2-32 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi satoh,Hideharu Hayashi. et al.: "KB-R7943 block of Ca^<2+> influx via Na^+/Ca^<2+> exchange does not alter trirdiates or glycoside inotropy but prevents Ca^<2+> overload in rat ventricular myocytes"Circulation. 101. 1441-1446 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.matsumoto,H.Hoyasho et al: "Role of high-energy phosphate metabolism in hydrogen.peroxide-induced cardiac dysfunction"Molecular and Cellular Biochemistry. 204. 97-106 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kimura,H.Hayasho et al: "Inhibitory effect of insulin on bradykinin-induced vesodilation"J.Hypertens. 18. 287-292 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mukai,H.Hayasho et al: "Effects of a selective inhibitor of Na^+/Ca^<2+> exchange, KB-R7943 on reoxygenation-induced injuries in guinea pig papillary muscles."J.Cardiovasc.Pharmacol.. 35. 121-128 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Iimuro,H.Hayasho et al.: "Effects of an endothelin receptor antagonist TAK-044 on myocardial energy metabolism in ischemia/reperfused rat hearts."J.Cardiovasc.Pharmacol.. 35. 403-409 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hayasho: "Pathogenesis and the role of Ca^<2+> overload during myocardial ischemia/reperfusion"Nagoya J.,med Sci. 63. 91-98 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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