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心臓イメージング計測による心筋梗塞時不整脈のメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K01356
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関岡山大学

研究代表者

高橋 賢  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (50432258)

研究協力者 成瀬 恵治  
王 晨  
宮地 孝明  
魏 恒  
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード心筋梗塞 / 虚血再灌流障害 / MALDI-TOF / TRPM4 / CRISPR/Cas9 / ミトコンドリア膜電位 / 細胞内ATP濃度 / iPS細胞 / TRPM4チャネル / ラット心筋細胞株H9c2 / TRPM2 / 細胞・組織 / 循環器・高血圧 / 生理学 / 生体分子
研究成果の概要

ラット心臓のランゲンドルフ灌流によりカルシウム感受性色素Fluo4を作用させることに成功した。
心臓におけるTRPM4チャネル発現の3次元マップを作成するため、MALDIイメージングを行った結果、同時に57種以上のタンパク質の発現マップを100 μmの解像度で得ることができた。
これまでラット心臓および培養細胞で行ってきた実験をヒトiPS心筋細胞の系に移行し、虚血再灌流障害のモデルを確立した。TRPM4チャネル阻害薬の前投与により、虚血再灌流障害条件下のiPS心筋の機能低下は改善した。このことから、ヒト心筋細胞においてもTRPM4チャネルが虚血再灌流障害の発症に関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

心機能に関し、ヒトとラット・マウスとの間の違いが従来より指摘されている。従って、本研究でヒト由来のiPS心筋細胞を用いる心臓虚血再灌流障害の実験系を確立した意義は極めて大きい。本研究をさらに進めることにより、ヒトの心筋梗塞の予防法開発につながることが期待される。

報告書

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

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Role of the TRPM4 Channel in Cardiovascular Physiology and Pathophysiology2018

    • 著者名/発表者名
      Wang C, Naruse K, Takahashi K
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 7(6) 号: 6 ページ: 62-62

    • DOI

      10.3390/cells7060062

    • 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] Effect of Oxidative Stress on Cardiovascular System in Response to Gravity2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Ken, Okumura Hiroki, Guo Rui, Naruse Keiji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 18 号: 7 ページ: 1426-1426

    • DOI

      10.3390/ijms18071426

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Mechanobiology and its application to medical problem solving2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K
    • 学会等名
      2019 International Conference on Biology and Medical Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cellular model of ischemic heart disease using human induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Wei H, Wang C, Takahashi K, Naruse K
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] TRPM4 channel is involved in cellular damage caused by simulated ischemia-reperfusion injury: study of human iPSC-derived cardiomyocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Wang C, Wei H, Naruse K, Takahashi K
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] TRPM4 channel is involved in cellular damage caused by simulated ischemia-reperfusion injury: study of human iPSC-derived cardiomyocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Wang C, Wei H, Naruse K, Takahashi K
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Cellular model of ischemic heart disease using human induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Wei H, Wang C, Takahashi K, Naruse K
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of dimensional factor of cell culture on cardiac differentiation of human induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tada C, Takahashi K, Naruse K
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Simultaneous mapping of multiple proteins in heart using matrix-assisted laser desorption/ionization imaging mass spectrometry2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Naruse K
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Annual Congress 2017
    • 発表場所
      Barcelona
    • 年月日
      2017-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いた虚血性心疾患モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      魏恒,王晨,高橋賢,成瀬恵治
    • 学会等名
      第69回日本生理学会中国・四国地方会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Simultaneous mapping of multiple proteins in heart using matrix-assisted laser desorption/ionization imaging mass spectrometry2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Naruse K
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Annual Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 高橋賢の研究Blog

    • URL

      https://ken-takahashi.net/?cat=4

    • 関連する報告書
      2018 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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