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間歇的低酸素時の肺マクロファージβ3受容体による肺循環調節での肺交感神経の役割

研究課題

研究課題/領域番号 16H05126
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
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

白井 幹康  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任研究員 (70162758)

研究分担者 川口 章  東海大学, 医学部, 客員教授 (30195052)
Pearson James  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (30261390)
土持 裕胤  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (60379948)
中岡 良和  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (90393214)
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
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード生理学 / 循環器・高血圧 / 肺高血圧 / マクロファージ / 肺交感神経 / 肺高血圧症 / 間歇的低酸素
研究成果の概要

慢性間歇的低酸素負荷小動物で肺高血圧症を認めるかどうかについて、一致した結論はない。本研究では、間歇的低酸素を6週間負荷したラットにおいて、肺高血圧症の進展を抑制する2つの交感神経性機構を明らかにした。一つは、間歇的低酸素で肺小動脈周囲に誘導される肺マクロファージのβ3アドレナリン受容体を介したiNOS活性化・NO放出機構である。もう一つは、肺小動脈内皮に誘導されるβ2受容体機構である。これらの肺血管拡張性機構は、交感神経系の低酸素性活動亢進によって活性化され、肺局所機構で起こる低酸素性肺血管収縮を抑制する。低酸素性交感神経活動亢進のβ受容体機構を介した新たな肺循環保護作用が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

慢性間歇的低酸素負荷ラットで見出された肺マクロファージのβ3アドレナリン受容体を介した肺高血圧症抑制機構は、肺循環の神経・免疫性調節という新たな概念を提唱し、肺高血圧症の治療・予防法開発に貢献するものと考える。
慢性間歇的低酸素は睡眠時無呼吸症候群の基本病態とされているが、この症候群の合併症である体循環の高血圧に対して、β遮断薬も治療薬の選択肢となっている。本研究で明らかになった交感神経系を介したβ受容体性肺血管拡張機構並びに肺高血圧症抑制機構は、今後の治療におけるβ遮断薬の使用に対して重大な警鐘を鳴しており、睡眠時無呼吸症候群の予後改善に大いに役立つものと期待される。

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

    (34件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 11件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Liraglutide Improves Renal Endothelial Function in Obese Zucker Rats on a High-Salt Diet.2019

    • 著者名/発表者名
      Sukumaran V, Tsuchimochi H, Sonobe T, Shirai M, Pearson JT
    • 雑誌名

      J Pharmacol Exp Ther.

      巻: 363(3) 号: 3 ページ: 375-388

    • DOI

      10.1124/jpet.118.254821

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Beta Cell-Derived Angiopoietin-1 Regulates Insulin Secretion and Glucose Homeostasis by Stabilizing Islet Microenvironment.2019

    • 著者名/発表者名
      1.Park HS, Kim HZ, Park JS, Lee J, Lee SP, Kim H, Ahn CW, Nakaoka Y, Koh GY, Kang S.
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 68(4) 号: 4 ページ: 774-786

    • DOI

      10.2337/db18-0864

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Regeneration-associated cells improve recovery from myocardial infarction through enhanced vasculogenesis,anti-inflammation,and cardiomyogenesis.2019

    • 著者名/発表者名
      2.Salybekov AA, Kawaguchi AT, Masuda H, Vorateera K, Okada C, Asahara T.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13(11)

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Progressive Decrease in Coronary Vascular Function Associated With Type 2 Diabetic Heart Disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Katare R, Pearson JT, Lew JK, Wei M, Tsuchimouchi H, Du CK, Zhan DY, Umetani K, Shirai M, Schwenke DO
    • 雑誌名

      Front Physiol.

      巻: 9 ページ: 696-696

    • DOI

      10.3389/fphys.2018.00696

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Widespread Coronary Dysfunction in the Absence of HDL Receptor SR-B1 in an Ischemic Cardiomyopathy Mouse Model.2017

    • 著者名/発表者名
      Pearson JT, Yoshimoto M, Chen YC, Sultani R, Edgley AJ, Nakaoka H, Nishida M, Umetani K, Waddingham MT, Jin HL, Zhang Y, Kelly DJ, Schwenke DO, Inagaki T, Tsuchimochi H, Komuro I, Yamashita S, Shirai M.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: Dec 22;7(1) 号: 1 ページ: 18108-18108

    • DOI

      10.1038/s41598-017-18485-6

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of coronary architecture on the variability in myocardial infarction induced by coronary ligation in rats.2017

    • 著者名/発表者名
      Kainuma S, Miyagawa S, Fukushima S, Tsuchimochi H, Sonobe T, Fujii Y, Pearson JT, Saito A, Harada A, Toda K, Shirai M, Sawa Y.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12(8) 号: 8 ページ: e0183323-e0183323

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0183323

    • 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] Azilsartan ameliorates diabetic cardiomyopathy in young db/db mice through the modulation of ACE-2/ANG 1-7/Mas receptor cascade.2017

    • 著者名/発表者名
      Sukumaran V, Tsuchimochi H, Tatsumi E, Shirai M, Pearson JT.
    • 雑誌名

      Biochem Pharmacol

      巻: 144 ページ: 90-99

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2017.07.022

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Cardiac vagal control in a knock-in mouse model of dilated cardiomyopathy with a troponin mutation.2017

    • 著者名/発表者名
      Zhan DY, Du CK, Akiyama T, Morimoto S, Shimizu S, Kawada T, Shirai M, Pearson JT.
    • 雑誌名

      Auton Neurosci.

      巻: 205 ページ: 33-40

    • DOI

      10.1016/j.autneu.2017.03.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of the microvascular morphology and hemodynamics of breast cancer in mice using SPring-8 synchrotron radiation microangiography.2017

    • 著者名/発表者名
      Torii M, Fukui T, Inoue M, Kanao S, Umetani K, Shirai M, Inagaki T, Tsuchimochi H, Pearson JT, Toi M.
    • 雑誌名

      J Synchrotron Radiat

      巻: 24 号: 5 ページ: 1039-1047

    • DOI

      10.1107/s1600577517008372

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Hydroxyethyl Starch Priming on the Systemic Inflammatory Response and Lung Edema after Cardiopulmonary Bypass in a Rat Model.2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii Y, Tanabe T, Yamashiro T, Shirai M, Takewa Y, Tatsumi E.
    • 雑誌名

      ASAIO J

      巻: 63(5) 号: 5 ページ: 618-623

    • DOI

      10.1097/mat.0000000000000543

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpression of bone morphogenetic protein-3b (BMP-3b) in adipose tissues protects against high-fat diet-induced obesity.2017

    • 著者名/発表者名
      Hino J, Nakatani M, Arai Y, Tsuchida K, Shirai M, Miyazato M, Kangawa K
    • 雑誌名

      Int J Obes

      巻: 41 号: 4 ページ: 483-488

    • DOI

      10.1038/ijo.2017.15

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Myocardial interstitial levels of serotonin and its major metabolite 5-hydroxyindole acetic acid during ischemia-reperfusion.2017

    • 著者名/発表者名
      Du CK, Zhan DY, Akiyama T, Inagaki T, Shishido T, Shirai M, Pearson JT.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol.

      巻: 312(1) 号: 1 ページ: H60-H67

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00471.2016

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Vagal denervation inhibits the increase in pulmonary blood flow during partial lung aeration at birth.2017

    • 著者名/発表者名
      Lang JA, Pearson JT, Binder-Heschl C, Wallace MJ, Siew ML, Kitchen MJ, Te Pas AB, Lewis RA, Polglase GR, Shirai M, Hooper SB.
    • 雑誌名

      J Physiol.

      巻: 595(5) 号: 5 ページ: 1593-1606

    • DOI

      10.1113/jp273682

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Chronic intermittent hypoxia accelerates coronary microcirculatory dysfunction in insulin-resistant Goto-Kakizaki rats.2016

    • 著者名/発表者名
      Chen YC, Inagaki T, Fujii Y, Schwenke DO, Tsuchimochi H, Edgley AJ, Umetani K, Zhang Y, Kelly DJ, Yoshimoto M, Nagai H, Evans RG, Kuwahira I, Shirai M, Pearson JT.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol.

      巻: 311(2) 号: 2 ページ: 426-439

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00112.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] SPring-8高輝度放射光イメージングによる麻酔下小動物の心臓・血管機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      Shirai M, Yagi N, Umetani K.
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 148 号: 2 ページ: 92-99

    • DOI

      10.1254/fpj.148.92

    • NAID

      130005253974

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute arterial baroreflex-mediated changes in plasma catecholamine concentrations in a chronic rat model of myocardial infarction.2016

    • 著者名/発表者名
      Kawada T, Akiyama T, Li M, Zheng C, Turner MJ, Shirai M, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Physiol Rep.

      巻: 4(15) 号: 15

    • DOI

      10.14814/phy2.12880

    • 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
  • [学会発表] Liraglutide treatment improves the coronary microcirculation in Zucker obese rats on high-salt diet.2019

    • 著者名/発表者名
      Sukumaran V, Tsuchimochi H, Sonobe T, Shirai M, Pearson JT.
    • 学会等名
      JCS 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Changes in the Right Coronary Microcirculation in Pulmonary Arterial Hypertension.2019

    • 著者名/発表者名
      Waddingham MT, Jin H, Sonobe , Tsuchimochi H, Asano R, Shirai M, Ogo T, Pearson JT.
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microangiography Reveals the Protective Role of Liraglutide on Renal Microvascular Impairment in Rats with Metabolic Syndrome.2018

    • 著者名/発表者名
      Sukumaran V, Tsuchimochi H, Tatsumi E, Shirai M, Pearson JT
    • 学会等名
      J Am Soc Nephrol
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding the pathogenesis of diastolic dysfunction: from the whole heart to the level of the myofilament proteins.2018

    • 著者名/発表者名
      Waddingham MT, Tsuchimochi H, Sonobe T, Hamdani N, Yagi N, Shirai M, Pearson JT, Ogo T
    • 学会等名
      The 2nd JCS Council Forum on Basic CardioVascular Research.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Interleukin-6/Interleukin-21 Signaling Axis in the Pathogenesis of Pulmonary Arterial Hypertension.2018

    • 著者名/発表者名
      中岡良和2018年10月11日
    • 学会等名
      第22回日本心不全学会(東京)シンポジウム6(PAH)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of insulin resistance on compound 21 mediated coronary microvascular dilation in female rats in vivo.2017

    • 著者名/発表者名
      JT Pearson, P Meagher, H Tsuchimochi, AJ Edgley, M Yoshimoto, MT Waddingham, YC Chen, KM Mirabito Colafella, LM Hilliard, K Umetani, RE Widdop, M Shirai, KM Denton
    • 学会等名
      ESC Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Beta-blockade prevents coronary microvascular endothelial dysfunction in non-obese salt-sensitive insulin resistant rats on a high salt diet.2017

    • 著者名/発表者名
      H Tsuchimochi, H Thambyah, AJ Edgley, T Inagaki, MT Waddingham, YC Chen, CK Du, DY Zhan, V Sukumaran, T Sonobe, K Umetani, M Shirai, JT Pearson
    • 学会等名
      ESC Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bolus ghrelin administration ameliorates the inflammatory response and oxidative stress during percutaneous cardiopulmonary support in a rat model.2017

    • 著者名/発表者名
      Sukumaran V, Tsuchimochi H, Tatsumi E, Shirai M and Pearson JT.
    • 学会等名
      Experimental Biology meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Liraglutide treatment improves renal vascular function in Zucker rats as visualized by microangiography2017

    • 著者名/発表者名
      Sukumaran V, Tsuchimochi H, Tatsumi E, Shirai M and Pearson JT.
    • 学会等名
      American Society of Nephrology meeting Kidney Week 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ローキナーゼ及び酸化ストレスによる心筋サルコメア機能の調節作用2017

    • 著者名/発表者名
      JT Pearson, H Tsuchimochi, N Yagi, M Shirai
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会(浜松)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 拡張型心筋症ノックインマウスにおける心臓交感神経終末ノルエピネフリン動態異常2017

    • 著者名/発表者名
      戦 冬雲、杜 成坤、秋山 剛、森本 幸生、白井 幹康、James T. Pearson
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会(浜松)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 拡張型心筋症ノックインマウスに対するドネペジルの治療効果2017

    • 著者名/発表者名
      杜 成坤、戦 冬雲、森本 幸生、秋山 剛、白井 幹康、James T. Pearson
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会(浜松)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Investigating in vivo myocardial and coronary molecular pathophysiology in mice with X-ray radiation imaging approaches2017

    • 著者名/発表者名
      JT Pearson, M Shirai
    • 学会等名
      第12回上原国際シンポジウム2017 Make Life Visible
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低酸素により誘発される心肥大におけるカルシニュリンB様蛋白質3(CHP3)の新しい役割2017

    • 著者名/発表者名
      金 美花,若林 繁夫,古林 創史,土持 裕胤,白井 幹康,ピアソン ジェームズ,大郷 剛
    • 学会等名
      第94回日本生理学会総会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 拡張型心筋症ノックインマウスにおける心臓ノルエピネフリン動態異常2017

    • 著者名/発表者名
      戦 冬雲,杜 成坤,秋山 剛,森本 幸生,白井 幹康,ピアソン ジェームズ
    • 学会等名
      第94回日本生理学会総会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 拡張型心筋症ノックインマウスに対するドネペジルの治療効果2017

    • 著者名/発表者名
      杜 成坤,戦 冬雲,森本 幸生,秋山 剛,白井 幹康,ピアソン ジェームズ
    • 学会等名
      第94回日本生理学会総会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Short term administration of azilsartan ameliorates diabetic cardiomyopathy in db/db mice2017

    • 著者名/発表者名
      Sukumaran Vijayakumar, Hirotsugu Tsuchimochi, Mikiyasu Shirai, James T Pearson
    • 学会等名
      第94回日本生理学会総会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ローキナーゼ及び酸化ストレスによる心筋サルコメア機能の調節作用2017

    • 著者名/発表者名
      ピアソン ジェームズ,土持 裕胤,八木 直人,白井 幹康
    • 学会等名
      第94回日本生理学会総会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松
    • 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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