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TET-Offマウスを用いたHCN4の洞房結節における新たな機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05124
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 生理学一般
研究機関久留米大学

研究代表者

鷹野 誠  久留米大学, 医学部, 教授 (30236252)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードペースメーカーチャネル / 洞房結節 / 自律神経 / ペースメーカー細胞 / 過分極誘発陽イオンチャネル / HCN4 / 迷走神経 / 洞不全症候群 / 心拍数変動 / 生理学 / 心臓 / 自動能 / イオンチャネル
研究成果の概要

洞房結節のペースメーカー細胞は自動能を持ち、過分極誘発陽イオンチャネル(HCN4)を特異的に発現していることが知られている。しかしHCN4の機能には不明な点が多く、長年にわたって議論が続いてきた。そこで我々はHCN4の発現量を正常の約3倍から0倍まで可逆的に制御できる遺伝子改変マウスを開発し、洞房結節機能の変化を解析した。その結果、HCN4は迷走神経活動による過剰な徐脈を防ぐ機能を持つことを証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

心臓は一生涯にわたって拍動し続ける。これはわずか数万個のペースメーカー細胞という特殊な細胞が繰り返し電気的な興奮を発生するためである。この細胞の機能が低下すると、身体活動に支障をきたすほど脈拍数が低下することがある。我々は、ペースメーカー細胞にだけ存在するHCN4というイオンチャネル(細胞膜上に存在し、電気の通り道となる特殊な蛋白質)が、過度の脈拍数低下を防ぐ機能を持つことを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 5件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Overexpression of the HCN2 channel increases the arrhythmogenicity induced by hypokalemia2019

    • 著者名/発表者名
      Oshita K, Kozasa Y, Nakagawa Y, Kuwabara Y, Kuwahara K, Nakagawa T, Nakashima N, Hiraki T, Takano M
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: in press 号: 4 ページ: 653-660

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00684-7

    • NAID

      40021916400

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HCN4-Overexpressing Mouse Embryonic Stem Cell-Derived Cardiomyocytes Generate a New Rapid Rhythm in Rats with Bradycardia2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Y, Nakamura K, Yoshida M, Sugiyama H, Takano M, Nagase S, Morita H, Kusano KF, Ito H.
    • 雑誌名

      International Heart Journal

      巻: 59 号: 3 ページ: 601-606

    • DOI

      10.1536/ihj.17-241

    • NAID

      130007378305

    • ISSN
      1349-2365, 1349-3299
    • 年月日
      2018-05-31
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] カルシウムイメージングとFIB/SEMによる精嚢粘膜の自発活動細胞の観察2018

    • 著者名/発表者名
      武谷三恵, 中村桂一郎, 東 龍平, 林 篤正, 太田啓介, 橋谷 光, 鷹野 誠
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 53(Suppl. 1) ページ: 93-93

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] HCN4 pacemaker channels attenuate the parasympathetic response and stabilize the spontaneous firing of the sinoatrial node2018

    • 著者名/発表者名
      Kozasa Yuko、Nakashima Noriyuki、Ito Masayuki、Ishikawa Taisuke、Kimoto Hiroki、Ushijima Kazuo、Makita Naomasa、Takano Makoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 596 号: 5 ページ: 809-825

    • DOI

      10.1113/jp275303

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of mucosa in generating spontaneous activity in the guinea pig seminal vesicle2017

    • 著者名/発表者名
      Takeya Mitsue, Hikaru Hashitani, Tokumasa Hayashi, Ryuhei Higashi, Kei-ichiro Nakamura, and Makoto Takano
    • 雑誌名

      J Physiol

      巻: in press 号: 14 ページ: 4803-4821

    • DOI

      10.1113/jp273872

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical Concentrations of Local Anesthetics Bupivacaine and Lidocaine Differentially Inhibit Human Kir2.x Inward Rectifier K+ Channels2016

    • 著者名/発表者名
      Nakahira, K., Oshita, K., Itoh, M., Takano, M., Sakaguchi, Y., Ishihara, K.
    • 雑誌名

      Anesth Analg

      巻: 122 号: 4 ページ: 1038-47

    • DOI

      10.1213/ane.0000000000001137

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels contain multiple S-palmitoylation sites2016

    • 著者名/発表者名
      Itoh, M., Ishihara, K., Nakashima, N., Takano, M.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 66 号: 3 ページ: 241-8

    • DOI

      10.1007/s12576-015-0420-5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Subepithelial synchronous interstitial cells drive spontaneous contractions in the seminal vesicle.2019

    • 著者名/発表者名
      Takeya M, Hashitani H, Hayashi T, Higashi R, Nakamura K, Takano M
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies (FAOPS) Congress in conjunction with The 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Olfactory marker protein controls cAMP-throughput capacity via cAMP-gated channels in normosmia.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakashima N, Nakashima K, Taura A, Nakashima A, Ohmori H, Takano M
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies (FAOPS) Congress in conjunction with The 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distribution of HCN4 positive cell in mouse spinal dorsal horn.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa T, Yasaka T, Nakashima N, Takano M
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies (FAOPS) Congress in conjunction with The 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルシウムイメージングとFIB/SEMによる精嚢粘膜の自発活動細胞の観察2018

    • 著者名/発表者名
      武谷三恵, 中村桂一郎, 東 龍平, 林 篤正, 太田啓介, 橋谷 光, 鷹野 誠
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第74回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マウス脊髄後角におけるHCN4チャネル陽性細胞の分布.2018

    • 著者名/発表者名
      中川 拓, 八坂敏一, 中島則行, 鷹野 誠
    • 学会等名
      第69回西日本生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 嗅覚マーカー蛋白はcAMPを吸着する.2018

    • 著者名/発表者名
      中島則行, 中島輝恵, 田浦晶子, 中島明子, 大森治紀, 鷹野 誠
    • 学会等名
      第69回西日本生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 精嚢平滑筋の自動能は上皮下に分布する同期性間質細胞に誘発される.2018

    • 著者名/発表者名
      武谷三恵, 橋谷 光, 林 篤正, 東 龍平, 中村桂一郎, 鷹野 誠
    • 学会等名
      第69回西日本生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Buffering cAMP in olfactory receptor neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakashima N, Nakashima K, Taura A, Takaku A, Ohmori H, Takano M
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Hypokalemia-induced ventricular arrhythmogenicity is increased in transgenic mice overexpressing HCN2 specifically in the heart.2018

    • 著者名/発表者名
      Oshita K, Kozasa Y, Kuwabara Y, Kuwahara K, Ushijima K, Takano M
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spontaneous activity in mucosa of seminal vesicles originates from epithelial basal cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Takeya M, Hashitani H, Hayashi T, Nakamura K, Takano M
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mechanisms for external K+ dependence of K+ permeation and gating of Kir2.1 inward rectifier K+ channel.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishihara K, Matsuoka S, Takano M
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      Act City Hamamatsu(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] HCN channels are not principally involved in acid detection in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakashima N, Takano M
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      Act City Hamamatsu(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Spontaneous electrical and Ca2+ activity in mucosa of guinea pig seminal vesicles.2017

    • 著者名/発表者名
      Takeya M, Hashitani H, Hayashi T, Nakamura K, Takano M
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      Act City Hamamatsu(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cardiac pacemaker channel HCN4 stabilizes spontaneous firing of SAN against parasympathetic stimulation.2017

    • 著者名/発表者名
      Kozasa Y, Nakashima N, Ushijima K, Takano M
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      Act City Hamamatsu(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Pathophysiology of HCN channel family in the heart.2017

    • 著者名/発表者名
      Takano M
    • 学会等名
      International symposium on ion channels and related disorder
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ペースメーカーチャネルHCN4は副交感神経刺激に対するフェールセーフシステムとして働く.2017

    • 著者名/発表者名
      小佐々優子, 中島則行, 鷹野 誠, 牛島一男
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第64回学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 心臓特異的HCN2過剰発現マウスでは低カリウム血症による催不整脈性が上昇する.2017

    • 著者名/発表者名
      大下健輔, 小佐々優子, 中島則行, 桑原宏一郎, 鷹野 誠, 牛島一男
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第64回学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] HCN channels are not principally involved in acid detection in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakashima N, Takano M
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Societ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] モルモット精嚢粘膜下細胞における自発的電気およびカルシウム活動.2017

    • 著者名/発表者名
      武谷三恵, 橋谷 光, 林 篤正, 中村桂一郎, 鷹野 誠
    • 学会等名
      第59回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] HCNチャネルはマウスの酸感受性味覚細胞に発現するが、主たる酸受容体ではない.2017

    • 著者名/発表者名
      中島則行, 鷹野 誠
    • 学会等名
      第68回西日本生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 心筋内向き整流K+チャネルのK+透過は細胞外K+に依存するのか.2016

    • 著者名/発表者名
      柳(石原)圭子, 鷹野 誠
    • 学会等名
      生理学研究所 研究会2016「心臓・血管系の包括的な機能統合研究」
    • 発表場所
      九州大学馬出キャンパス(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ペースメーカーチャネルHCN4の陰性変時作用における機能.2016

    • 著者名/発表者名
      小佐々優子, 中島則行, 武谷三恵, 牛島一男, 鷹野 誠
    • 学会等名
      生理学研究所 研究会2016「心臓・血管系の包括的な機能統合研究」
    • 発表場所
      九州大学馬出キャンパス(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kir2.1チャネルの細胞外Kイオンに依存するKイオン透過のメカニズム.2016

    • 著者名/発表者名
      柳(石原)圭子, 鷹野 誠
    • 学会等名
      第67回西日本生理学会
    • 発表場所
      国民宿舎レインボー桜島(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 歯芽細胞の核膜アドレナリン受容体の発見.2016

    • 著者名/発表者名
      中島則行, 鷹野 誠
    • 学会等名
      第67回西日本生理学会
    • 発表場所
      国民宿舎レインボー桜島(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kir2.1チャネルの細胞外K+に依存する透過と開閉のメカニズム.2016

    • 著者名/発表者名
      柳(石原)圭子, 鷹野 誠
    • 学会等名
      平成28年度生理学研究所研究会「膜システムの機能的・構造的統合」
    • 発表場所
      生理学研究所1階大会議室(愛知県・岡崎市)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cardiac pacemaker channel HCN4 is a limiter for parasympathetic bradycardia and stabilizes spontaneous firing of SAN.2016

    • 著者名/発表者名
      Kozasa Y, Takeya M, Nakashima N, Ushijima K, Takano M
    • 学会等名
      ESC Congress ROME 2016
    • 発表場所
      Fiera di Roma (Rome, Italy)
    • 年月日
      2016-08-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization of HCN4-expressing neurons with GFP using Tet-expression system in the mouse central nervous system.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakashima N, Takano M
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuroscience 2016)
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ペースメーカーチャネルHCN4の陰性変時作用における新たな機能.2016

    • 著者名/発表者名
      小佐々優子, 武谷三恵, 大下健輔, 鷹野 誠, 牛島一男
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第63回学術集会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 炎症性疼痛による脊髄後角のHCN4発現変化.2016

    • 著者名/発表者名
      大下健輔, 中島則行, 小佐々優子, 鷹野 誠, 牛島一男
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第63回学術集会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] HCN4過剰発現・ノックアウトマウスにおける洞房結節機能の変化.2016

    • 著者名/発表者名
      鷹野 誠, 小佐々優子, 武谷三恵, 中島則行, 石原圭子
    • 学会等名
      第55回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県・富山市)
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 久留米大学医学部生理学講座統合自律機能部門ホームページ

    • URL

      http://www.med.kurume-u.ac.jp/med/physiol2/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] 久留米大学研究者紹介

    • URL

      http://research.kurume-u.ac.jp/data.php?scode=64235632890988

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 久留米大学研究者紹介

    • URL

      http://research.kurume-u.ac.jp/data.php?scode=84385632890988

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 久留米大学医学部生理学講座統合自律機能部門ホームページ

    • URL

      http://www.med.kurume-u.ac.jp/med/physiol2/profile.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 久留米大学研究者紹介

    • URL

      http://research.kurume-u.ac.jp/data.php?scode=34005632890988

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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