| 研究課題/領域番号 |
13854030
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
梶谷 文彦 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70029114)
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| 研究分担者 |
菅 弘之 国立循環器病センター研究所, 所長 (90014117)
八木 直人 高輝度光科学研究センター, 主席研究員 (80133940)
大江 透 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70263556)
清水 壽一郎 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (80294403)
毛利 聡 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00294413)
荒木 淳一 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (80271055)
入部 玄太郎 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (90284885)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
91,000千円 (直接経費: 70,000千円、間接経費: 21,000千円)
2004年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2003年度: 27,170千円 (直接経費: 20,900千円、間接経費: 6,270千円)
2002年度: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2001年度: 33,800千円 (直接経費: 26,000千円、間接経費: 7,800千円)
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| キーワード | 冠微小循環 / 血流速度 / 貫壁性 / クロスブリッジ動態 / 筋節構造 / ミオシン格子 / X線回折 / SPring-8 / 冠微小血管造影 / 心筋内灌流分布 / 分子トレーサー / アクチン・ミオシン / X線回折像解析 / 心筋線維配向 / マクロモレキュール / 冠微小血管 / 毛細血管可視化 / 3次元解析 / 容量血管 / アクチン / ミオシン / 培養心筋細胞 / 拍動心臓 / 放射光 / 冠循環 / 筋線維 / 心筋クロスブリッジ / 3D-microCT |
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| 研究概要 |
心筋灌流の空間的不均一性を心拍動による冠微小血管ダイナミクスとの関連づけるため、ハイスピードCCD生体内顕微鏡(13万画素、200frame/秒)を開発し、イヌ心内膜側冠細動脈、心外膜側冠細動脈の血流速度を比較する実験を行った。心内膜側細動脈血流パターンは、収縮期順流成分はほとんどなく、収縮早期と末期に2相性の逆流波を認めた。拡張期に入ると急速に流入血流が増加し、拡張中期、末期へと持続した。これに対して心外膜側では、心内膜側同様、拡張期優位な流れであったが、収縮期にも十分量の順流血流を認めた。すなわち、収縮期における心内膜側のメカニカルストレスは大きく、それによって逆流波が生じることが示された。SPring-8で可視化したラット冠貫通枝細動脈のイメージでは、収縮期に径が約20%減少したが、心外膜側ではほとんど径変化がみられなかった。このことも心筋内冠微小循環に対する心収縮のメカニカルストレスが高いことを意味し、同部が易虚血である主たる要因であることが窺われた。
SPring-8でのラット右心室乳頭筋標本を用いた心筋クロスブリッジ動態に関するX線回折実験では、筋短縮速度が大きいほど速やかなクロスブリッジの解離が起こることを明らかにした。また、ラット摘出ランゲンドルフ灌流心標本を用いた貫壁性のアクチン・ミオシン動態のX線回折実験では、収縮期には心外膜側および心内層でクロスブリッジ形成過程は時間的に良く一致したが、弛緩期には、心室壁内層においてクロスブリッジの早い解離が観察された。これは、虚血や低灌流に対しより脆弱な深部心筋のメカニカルストレスが拡張早期に解除されることを意味し、同部心筋血液潅流にとって有利に作用するものと考えられる。一方、ミオシン格子間隔の解析から、ミオシン格子間隔は心外膜側の方が心室壁内層より狭いことがわかった。狭いミオシン格子間隔は長い筋節長を意味するので、in vivo心筋では、心外膜側の方が心室壁内層より筋節長が長いことが示唆された。
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