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心室筋細胞におけるナトリウム・トランジェントの検出と、病態生理学的役割の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15590733
研究種目

基盤研究(C)

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

研究代表者

佐藤 洋  国立大学法人浜松医科大学, 医学部附属病院, 助手 (30293632)

研究分担者 加藤 秀樹  国立大学法人浜松医科大学, 医学部, 助手 (80314029)
寺田 肇  国立大学法人浜松医科大学, 医学部附属病院, 講師 (50252177)
漆田 毅  国立大学法人浜松医科大学, 医学部附属病院, 助手 (20334980)
渡辺 泰秀 (渡邊 泰秀)  国立大学法人浜松医科大学, 医学部, 教授 (50305380)
林 秀晴  国立大学法人浜松医科大学, 医学部, 教授 (50135258)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード心筋細胞 / 興奮収縮連関 / ナトリウム / カルシウム / 抗不整脈薬 / 陰性変力作用
研究概要

心筋細胞の興奮収縮連関において中心的な役割を果たしているCa^<2+> transient(CaT)は、細胞膜のL型Ca^<2+> channelを介するCa^<2+>流入と、筋小胞体(SR)からのCa^<2+>放出により決定される。これまでの興奮収縮連関の研究は、Ca^<2+> channelとSRの機能連関を中心に進められてきた。しかし心筋細胞では、細胞膜のNa^+/Ca^<2+>交換機構(NCX)が発達し、NCXは細胞膜電位と[Na^+]_iの変化によりCa^<2+>流入、排出の両方向に働くため、[Na^+]_iは、CaTの振幅や動態に重要な影響を及ぼす。従って、種々の刺激による[Na^+]_iの変化を捕らえて、CaT、活動電位との関係を検討することは、興奮収縮連関を理解する上で非常に重要である。I群抗不整脈薬の中には、陰性変力作用が強いものがあり、心筋梗塞患者の予後をかえって悪化させる。陰性変力作用の機序としては、Na^+ channelとの解離が遅い薬剤では、[Na^+]_i低下作用が重要と思われるが、現在まで解明されていない。平成15年度は、蛍光色素法を用いて、モルモット心室筋細胞の細胞収縮とCaTを測定し、(1)I群抗不整脈薬のPilsicainide(Pil)が0.5〜2Hzの刺激頻度で用量依存性に細胞収縮とCaTを低下させること、(2)NCXのCa^<2+>流入モードの阻害薬であるKB-R7943は、2Hzでの刺激時のみ細胞収縮とCaTを低下させること、(3)KB-R7943を作用させた後では、Pilの陰性変力作用は消失することを示した。さらに、レーザー顕微鏡とNa^+感受性色素のsodium-greenを用いて[Na^+]_iの数ミリ秒での変化の可視化に成功した。結果、(1)[Na^+]_iは、高頻度刺激でのみ増加すること、(2)[Na^+]_iの増加は、ジギタリス剤により増強し、Pilにより用量依存性に低下することが示された。
平成16年度は、一心拍ごとの[Na^+]_iの変化を捕らえることを試みたが、有意な変化は認めなかった。しかし、ラットの心筋細胞にアルドステロンを灌流すると、用量依存性に[Na^+]_iのわずかな上昇が数分以内におこり、bumetanideにより抑制されることから、アルドステロンのnon-genomic作用として、Na^+-K^+-2Cl^-チャネルを介するNa^+流入が証明された。今後、CaTや細胞容積への影響を検討する予定である。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial membrane motential modulates regulation of mitochondrial Ca^<2+> in skinned rat ventricular myocytes.2005

    • 著者名/発表者名
      Masao Saotome.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 288

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Difference in the cardioprotective mechanisms between ischemic preconditioning and pharmacological preconditioning by diazoxide in rat hearts.2004

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Wakahara
    • 雑誌名

      Circulation Journal 68

      ページ: 156-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Difference in the cardioprotective mechanisms between ischemic preconditioning and pharmacological preconditioning by diazoxide in rat hearts.2004

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Wakahara.
    • 雑誌名

      Circ J 68

      ページ: 156-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Usefulness of stress myocardial perfusion imaging to evaluate asymptomatic patients after coronary scent implantation.2004

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Sugi.
    • 雑誌名

      Circ J 68

      ページ: 462-466

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of Na^+/Ca^<2+> exchange in normal cardiac excitation-contraction coupling and in Ca^<2+> overload during ischemia and reperfusion.2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Satoh.
    • 雑誌名

      Myocardial Ischemia and Preconditioning

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Importance of Ca^<2+> influx by Na^+/Ca^<2+> exchange under normal and sodium-loaded conditions in mammalian ventricles.2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Satoh.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biochem 242

      ページ: 11-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of cytochrome P450 inhibitors on agonist-induced Ca^<2+> responses and production of NO and PGI_2 in vascular endothelial cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Takeuchi.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biochem 248

      ページ: 129-134

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Protective effects of hydrogen peroxide against ischemia/repeifusion injury in perfused rat hearts.2003

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Yaguchi.
    • 雑誌名

      Circ J 67

      ページ: 253-258

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modulation of SR Ca^<2+> release by FK506 induces defective excitation-contaction coupling only when SR Ca^<2+> recycling is disturbed.

    • 著者名/発表者名
      Shu Yoshihara
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Physiology and Pharmacology (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mitochondrial membrane potential modulates regulation of mitochondrial Ca^<2+> in skinned rat ventricular myocytes.

    • 著者名/発表者名
      Masao Saotome
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Resumption of intracellular Ca^<2+> cycling as a therapeutic strategy for heart failure

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Satoh
    • 雑誌名

      Research Trends, Current Topics in Pharmacology (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Post-challenge hyperinsulinemia rather than hyperglycemia is associated with the severity of coronary artery disease in patients without previous diagnosis of diabetes mellitus.

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Satoh.
    • 雑誌名

      Heart (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modulation of SR Ca^<2+> release by FK506 induces defective excitation-contraction coupling only when SR Ca^<2+> recycling is disturbed.

    • 著者名/発表者名
      Shu Yoshihara.
    • 雑誌名

      Can J Physiol Pharmacol (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Resumption of intracellular Ca^<2+> cycling as a therapeutic strategy for heart failure.

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Satoh.
    • 雑誌名

      Current Topics in Pharmacology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modulation of SR Ca^<2+> release by FK506 induces defective excitation-contraction coupling only when SR Ca^<2+> recycling is disturbed.

    • 著者名/発表者名
      Shu Yoshihara
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Physiology and Pharmacology (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mitochondrial membrane potential modulates regulation of mitochondrial Ca^<2+> in skinned rat ventricular myocytes.

    • 著者名/発表者名
      Masao Saotome
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Resumption of intracellular Ca^<2+> cycling as a therapeutic strategy for heart failure

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Satoh
    • 雑誌名

      Research Trends, Current Topics in Pharmacology (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Satoh: "Importance of Ca2+ Influx by Na+/Ca2+ exchange under normal and sodium-loaded conditions in mammalian ventricles"Molecular and Cellular Biochemistry. 242. 11-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuhiro Yaguchi: "Protective effects of hydrogen peroxidase against ischemia/reperfusion injury in perfused rat hearts"Circulation Journal. 67. 253-258 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Satoh: "MYOCARIDIAL ISCHEMIA AND PRECONDITIONING"Involvement of Na+/Ca2+ exchange in normal cardiac excitation-contraction coupling and in Ca2+ overload during ischemia and reperfusion. 22 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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