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心筋リモデリングにおけるスルフィレドキシンによるミトコンドリアレドックス制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 19H03655
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分53020:循環器内科学関連
研究機関九州大学

研究代表者

筒井 裕之  九州大学, 医学研究院, 教授 (70264017)

研究分担者 康 東天  九州大学, 医学研究院, 教授 (80214716)
松島 将士  九州大学, 大学病院, 助教 (80552869)
井手 友美  九州大学, 医学研究院, 准教授 (90380625)
西村 明幸  九州大学, 薬学研究院, 講師 (00457152)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード心不全 / スルフィレドキシン / 酸化ストレス / ミトコンドリア / 心筋リモデリング / 循環器内科学 / レドックス制御 / 死人リモデリング
研究開始時の研究の概要

心不全の病態基盤である心筋リモデリングの形成・進展には心筋細胞のミトコンドリアの酸化ストレスが密接に関与している。スルフィレドキシン(SRX)は、不活性型ペルオキシレドキシン(Prx)を還元し蛋白グルタチオン化を制御する酵素であり、心筋細胞のミトコンドリアレドックス制御の基盤分子と考えられる。本研究は心筋リモデリングにおけるSRXのミトコンドリアレッドクス制御の意義を解明し、SRX機能安定化によるレドックス適正化を介したミトコンドリア機能の保持という独自のパラダイムに基づく新たな心不全の予防・治療法の開発を目指すものである。

研究成果の概要

圧負荷により心筋のスルフィレドキシン(Sulfiredoxin:SRX)発現の一過性の上昇と慢性期の低下、タンパクカルボニル化の増加を認めた。SRX-KOマウスでは左室リモデリングが進行し、タンパクカルボニル化が増加した。また、細胞死のシグナルであるcleaved caspase 3の増加を認めた。培養心筋細胞においてSRXノックダウンにより、過酸化水素による酸化ストレス刺激によりミトコンドリア呼吸能の低下を来していた。一方で、心筋特異的SRX過剰発現マウスでは圧負荷モデルにおける心肥大、心機能障害が軽減した。さらに、その変化には酸化ストレス、細胞死シグナルの改善を認めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究からSRXは心不全の進展過程において相対的に低下をきたし、その低下により心筋細胞の酸化ストレス、ミトコンドリア機能障害、アポトーシスを引き起こして心筋リモデリングの発症・進展に関与することが示された。SRXが新たな心不全治療ターゲットになるうることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件)

  • [雑誌論文] GFAT2 mediates cardiac hypertrophy through HBP-O-GlcNAcylation-Akt pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Ishikita Akihito、Matsushima Shouji、Ikeda Soichiro、Okabe Kosuke、Nishimura Ryohei、Tadokoro Tomonori、Enzan Nobuyuki、Yamamoto Taishi、Sada Masashi、Tsutsui Yoshitomo、Miyake Ryo、Ikeda Masataka、Ide Tomomi、Kinugawa Shintaro、Tsutsui Hiroyuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 12 ページ: 103517-103517

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103517

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Excessive Hypoxia‐Inducible Factor‐1α Expression Induces Cardiac Rupture via p53‐Dependent Apoptosis After Myocardial Infarction2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Masataka、Ide Tomomi、Tadokoro Tomonori、Miyamoto Hiroko Deguchi、Ikeda Soichiro、Okabe Kosuke、Ishikita Akihito、Sato Midori、Abe Ko、Furusawa Shun、Ishimaru Kosei、Matsushima Shouji、Tsutsui Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of the American Heart Association

      巻: 10 号: 17 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1161/jaha.121.020895

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cardiac-specific loss of mitoNEET expression is linked with age-related heart failure2021

    • 著者名/発表者名
      Furihata T, Takada S, Kakutani N, Maekawa S, Tsuda M, Matsumoto J, Mizushima W, Fukushima A, Yokota T, Enzan N, Matsushima S, Handa H, Fumoto Y, Nio-Kobayashi J, Iwanaga T, Tanaka S, Tsutsui H, Sabe H, Kinugawa S.
    • 雑誌名

      Commun Biol.

      巻: 4 号: 1 ページ: 138-138

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01675-4

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DPP (Dipeptidyl Peptidase)-4 Inhibitor Attenuates Ang II (Angiotensin II)?Induced Cardiac Hypertrophy via GLP (Glucagon-Like Peptide)-1?Dependent Suppression of Nox (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate Oxidase) 4-HDAC (Histone Deacetylase) 4 Pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Kosuke、Matsushima Shouji、Ikeda Soichiro、Ikeda Masataka、Ishikita Akihito、Tadokoro Tomonori、Enzan Nobuyuki、Yamamoto Taishi、Sada Masashi、Deguchi Hiroko、Shinohara Keisuke、Ide Tomomi、Tsutsui Hiroyuki
    • 雑誌名

      Hypertension

      巻: 75 号: 4 ページ: 991-1001

    • DOI

      10.1161/hypertensionaha.119.14400

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitochondria-dependent ferroptosis plays a pivotal role in doxorubicin cardiotoxicity2020

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Tadokoro, Masataka Ikeda, Tomomi Ide, Hiroko Deguchi, Soichiro Ikeda, Kosuke Okabe, Akihito Ishikita, Shouji Matsushima, Tomoko Koumura, Ken-ichi Yamada, Hirotaka Imai, Hiroyuki Tsutsui
    • 雑誌名

      JCI insight

      巻: 5 号: 9

    • DOI

      10.1172/jci.insight.132747

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blockade of L-type Ca2+ channel attenuates doxorubicin-induced cardiomyopathy via suppression of CaMKII-NF-κB pathway.2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeda S, Matsushima S, Okabe K, Ikeda M, Ishikita A, Tadokoro T, Enzan N, Yamamoto T, Sada M, Deguchi H, Morimoto S, Ide T, Tsutsui H
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46367-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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