伸展刺激による心臓筋線維芽細胞の脱分化調節機構を解明する

• 研究課題/領域番号: 18K08084
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分53020:循環器内科学関連
• 研究機関: 獨協医科大学
• 研究代表者: 小尾 正太郎 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (10734452)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 伸展張力 / 線維芽細胞 / 脱分化 / 機械的刺激 / 線維化

研究成果の概要

ヒト心臓由来の筋線維芽細胞に定量的な伸展張力を負荷すると、増殖能と遊走能が減少した。また、伸展張力により線維化マーカーの蛋白発現レベルが減少した。このことは伸展張力が筋線維芽細胞を脱分化させることを意味する。次に、筋線維芽細胞においてカルシウムイオンチャンネルであるTRPV4の発現をノックダウンすると、伸展張力に応答しなかった。以上より心臓線維化の１つの原因として、伸展張力が低下して筋線維芽細胞でのTRPV4の発現が増大し、線維化が増大すると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

心臓線維化の機序としてTRPV4が伸展張力に応答して線維化を制御していることが分かった。TRPV4をターゲットとした薬剤を開発することにより心臓の線維化を改善することができると期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Allyl isothiocyanate (AITC) activates nonselective cation currents in human cardiac fibroblasts: possible involvement of TRPA1 (2021)
  • 著者名/発表者名: Oguri Gaku、Nakajima Toshiaki、Kikuchi Hironobu、Obi Shotaro、Nakamura Fumitaka、Komuro Issei
  • 雑誌名: Heliyon 巻: 7 号: 1 ページ: e05816-e05816
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e05816
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical Usefulness of New R-R Interval Analysis Using the Wearable Heart Rate Sensor WHS-1 to Identify Obstructive Sleep Apnea: OSA and RRI Analysis Using a Wearable Heartbeat Sensor (2020)
  • 著者名/発表者名: Arikawa Takuo、Nakajima Toshiaki、Yazawa Hiroko、Kaneda Hiroyuki、Haruyama Akiko、Obi Syotaro、Amano Hirohisa、Sakuma Masashi、Toyoda Shigeru、Abe Shichiro、Tsutsumi Takeshi、Matsui Taishi、Nakata Akio、Shinozaki Ryo、Miyamoto Masayuki、Inoue Teruo
  • 雑誌名: Journal of Clinical Medicine 巻: 9 号: 10 ページ: 3359-3359
  • DOI: 10.3390/jcm9103359
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Short-term Safety and Mid-term Efficacy of Prasugrel Versus Clopidogrel in Patients Undergoing Percutaneous Coronary Intervention (2019)
  • 著者名/発表者名: Koyabu Y, Abe S, Sakuma M, Kanaya T, Obi S, Yoneda S, Toyoda S, Nakajima T, Inoue T.
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 58 号: 16 ページ: 2315-2322
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.2262-18
  • NAID: 130007690129
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2019-08-15
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prediction of Acute-phase Complications in Patients with Infectious Endocarditis (2019)
  • 著者名/発表者名: Saito F, Toyoda S, Arikawa T, Inami S, Watanabe R, Obi S, Sakuma M, Kanaya T, Abe S, Nakajima T, Inoue T.
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 58 号: 16 ページ: 2323-2331
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.1813-18
  • NAID: 130007690141
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2019-08-15
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of serum leptin and adiponectin concentrations with echocardiographic parameters and pathophysiological states in patients with cardiovascular disease receiving cardiovascular surgery. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sawaguchi T, Nakajima T, Haruyama A, Hasegawa T, Shibasaki I, Nakajima T, Kaneda H, Arikawa T, Obi S, Sakuma M, Ogawa H, Takei Y, Toyoda S, Nakamura F, Abe S, Fukuda H, Inoue T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 14(11) 号: 11 ページ: e0225008-e0225008
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0225008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Growth Differentiation Factor-15 (GDF-15) is a Biomarker of Muscle Wasting and Renal Dysfunction in Preoperative Cardiovascular Surgery Patients. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Shibasaki I, Sawaguchi T, Haruyama A, Kaneda H, Nakajima T, Hasegawa T, Arikawa T, Obi S, Sakuma M, Ogawa H, Toyoda S, Nakamura F, Abe S, Fukuda H, Inoue T.
  • 雑誌名: J Clin Med 巻: 8(10) 号: 10 ページ: 1576-1576
  • DOI: 10.3390/jcm8101576
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heat induces myogenic transcription factors of myoblast cells via transient receptor potential vanilloid 1 (Trpv1). (2018)
  • 著者名/発表者名: Obi S, Nakajima T, Hasegawa T, Nakamura F, Sakuma M, Toyoda S, Tei C, and Inoue T.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio. 巻: 9(1) 号: 1 ページ: 101-113
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12550
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of serum concentrations of irisin and the adipokines adiponectin and leptin with epicardial fat in cardiovascular surgery patients. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaneda H, Nakajima T, Haruyama A, Shibasaki I, Hasegawa T, Sawaguchi T, Kuwata T, Obi S, Arikawa T, Sakuma M, Amano H, Toyoda S, Fukuda H, Inoue T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 13(8) 号: 8 ページ: e0201499-e0201499
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0201499
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Muscle hypertrophy following blood flow-restricted low force isometric electrical stimulation in rat tibialis anterior: Role for muscle hypoxia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Koide S, Yasuda T, Hasegawa T, Yamasoba T, Obi S, Toyoda S, Nakamura F, Inoue T, Poole DC, Kano Y
  • 雑誌名: J Appl Physiol 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 134-145
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00972.2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mobilization of progenitor cells and assessment of vessel healing after second generation drug-eluting stenting by optical coherence tomography. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakuma M, Nasuno T, Abe S, Obi S, Toyoda S, Taguchi I, Sohma R, Inoue K, Nishino S, Node K, Attizzani G, Bezerra H, Costa M, Simon D, and Inoue T.
  • 雑誌名: Int J Cardiol Heart Vasc 巻: 18 ページ: 17-24
  • DOI: 10.1016/j.ijcha.2017.12.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 温熱刺激が骨格筋芽細胞を分化させるメカニズム (2021)
  • 著者名/発表者名: 小尾正太郎
  • 学会等名: 日本温泉気候物理医学会
  • 招待講演
• [学会発表] 骨格筋芽細胞はHSP70を介して蛋白合成系を増大する (2020)
  • 著者名/発表者名: 小尾正太郎、井上晃男、中島敏明
  • 学会等名: 日本心臓リハビリテーション学会
• [学会発表] Trpv1 senses hyperthermia following differentiation in myoblast cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Syotaro Obi, Teruo Inoue, Toshiaki Nakajima.
  • 学会等名: 日本循環器学会
• [学会発表] 温熱刺激による骨格筋分化の機序 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小尾正太郎
  • 学会等名: 第11回ハートクラブカンファレンス