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自律神経による心機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 19H03657
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
研究機関横浜市立大学

研究代表者

石川 義弘  横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (40305470)

研究分担者 梅村 将就  横浜市立大学, 医学部, 准教授 (50595353)
中鍛治 里奈  横浜市立大学, 医学部, 助教 (80845511)
中村 隆  横浜市立大学, 医学研究科, 客員研究員 (30772371)
奥村 敏  鶴見大学, 歯学部, 教授 (60233475)
横山 詩子  東京医科大学, 医学部, 主任教授 (70404994)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード交感神経 / cAMP / Epac / 心機能 / 心筋保護 / cAMP
研究開始時の研究の概要

交感神経刺激は心筋細胞内cAMPを産生する。このセカンドメッセンジャーはPKAを活性化させるが、近年ではG蛋白調節因子(Epac)が新規因子として確立された。EpacはRapなどのG蛋白制御の細胞機能調節を行う。Epacの特性により、交感神経シグナルは他の液性因子シグナルのクロストークを形成し、細胞内信号伝達の多様性と秩序性に役割を果たす。本申請ではEpacの役割をPKAと比較しながら、心筋細胞シグナルネットワークの新規因子とし、信号伝達の多様性と共役性を検討する。特に交感神経と炎症シグナルのクロストークを心機能に加え、不整脈や心筋興奮性の調節と保護を解明する。

研究成果の概要

cAMPシグナルの下流因子であるEpacによる心筋細胞内における各種ストレス、とりわけ酸化ストレスの影響を検討するとともに、加齢モデルやストレスモデルにおいて、Epacを制御することによるROS産生、心機能変化の分子メカニズムの解明に加えて細胞死に及ぼす効果検討をおこなった。炎症シグナルとの交流では、EP4過大発現モデルを使用し、炎症シグナルが心血管細胞の生存性と病態生理にどのような役割を果たすのかを検討した。Epacの選択的阻害剤を用いた動物実験において、心臓におけるEpac機能と、血管系を個別に検討し、酸化ストレスやカルシウムリークが、心筋細胞の恒常性に大きな影響を与えることが実証された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体内にはさまざまなシグナル系が存在するが、その相互干渉はあまり知られていない。我々はホルモン刺激の主体をなすcAMPシグナルの下流因子であるEpacによる心筋細胞内における各種ストレス、とりわけ酸化ストレスの影響を検討するとともに、加齢モデルやストレスモデルにおいて、Epacを制御することによるROS産生、心機能変化の分子メカニズムの解明に加えて細胞死に及ぼす効果検討をおこなった。炎症シグナルとの交流では、EP4過大発現モデルを使用した。これらの検証は、炎症やcAMPシグナルが心筋の恒常性に果たす大きさを実証することに結び付いたと思われる

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 5件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Store-operated calcium entry via ORAI1 regulates doxorubicin-induced apoptosis and prevents cardiotoxicity in cardiac fibroblasts2022

    • 著者名/発表者名
      Nemoto H, Umemura M, Suzuki F, Nagasako A, Nagao K, Hidaka Y, Nakakaji R, Uchida K, Suzuki S, Masuda M, Ishikawa Y,
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 17(12) 号: 12 ページ: e0278613-e0278613

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0278613

    • 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] Scaffold-free tissue-engineered arterial grafts derived from human skeletal myoblasts.2021

    • 著者名/発表者名
      Saito J, Yokoyama U, Nakamura T, Kanaya T, Ueno T, Naito Y, Takayama T, Kaneko M, Miyagawa S, Sawa Y, and Ishikawa Y
    • 雑誌名

      Artif Organs

      巻: - 号: 8 ページ: 919-932

    • DOI

      10.1111/aor.13930

    • 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] Multilayered human skeletal muscle myoblast sheets promote the healing process after colonic anastomosis in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T, Yokoyama U, Kanaya T, Ueno T, Yoda T, Ishibe A, Hidaka Y. Umemura M, Takayama T, Kaneko M, Miyagawa S, Sawa Y, Endo I, Ishikawa Y.
    • 雑誌名

      Cell Transplantation

      巻: 30 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1177/09636897211009559

    • 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] Increased Plasma Levels of Myosin Heavy Chain 11 Is Associated with Atherosclerosis2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Lisa、Ishigami Tomoaki、Tomiyama Hirofumi、Kato Yuko、Kikuchi Hiroyuki、Tasaki Koichiro、Yamashita Jun、Inoue Shigeru、Taguri Masataka、Nagao Toshitaka、Chikamori Taishiro、Ishikawa Yoshihiro、Yokoyama Utako
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 10 号: 14 ページ: 3155-3155

    • DOI

      10.3390/jcm10143155

    • NAID

      120007017524

    • 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] Challenges and Possibilities of Cell-Based Tissue-Engineered Vascular Grafts2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Junichi、Kaneko Makoto、Ishikawa Yoshihiro、Yokoyama Utako
    • 雑誌名

      Cyborg and Bionic Systems

      巻: 2021 ページ: 1-16

    • DOI

      10.34133/2021/1532103

    • 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] Role of Tissue-Type Plasminogen Activator in Remodeling of the Ductus Arteriosus2020

    • 著者名/発表者名
      Saito J, Ishikawa Y, and Yokoyama U
    • 雑誌名

      Circulation Reports

      巻: 2 号: 4 ページ: 211-217

    • DOI

      10.1253/circrep.CR-20-0015

    • NAID

      130007830858

    • ISSN
      2434-0790
    • 年月日
      2020-04-10
    • 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] Emotional Stress Induces Structural Plasticity in Bergmann Glial Cells via an AC5-CPEB3-GluA1 Pathway.2020

    • 著者名/発表者名
      Bender C,Sun X,Farooq M,Yang Q,Davison C,Maroteaux M,Huang Y,Ishikawa Y,Liu S.
    • 雑誌名

      J Neurosci.

      巻: 40 号: 17 ページ: 3374-3384

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0013-19.2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Excessive EP4 signaling in smooth muscle cells induces abdominal aortic aneurysm by amplifying inflammation2020

    • 著者名/発表者名
      Hiromi T, Yokoyama U, Kurotaki D, Mamun A, Ishiwata R, Ichikawa Y, Nishihara H, Umemura M, Fujita T, Yasuda S, Minami T, Goda M, Uchida K, Suzuki S, Takeuchi I, Masuda M, Breyer M, Tamura T, and Ishikawa Y
    • 雑誌名

      Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology

      巻: 40 号: 6 ページ: 1559-1573

    • DOI

      10.1161/atvbaha.120.314297

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Fibulin-1 Integrates Subendothelial Extracellular Matrices and Contributes to Anatomical Closure of the Ductus Arteriosus.2020

    • 著者名/発表者名
      Ito S, Yokoyama U, Nakakoji T, Cooley MA, Sasaki T, Hatano S, Kato Y, Saito J, Nicho N, Iwasaki S, Umemura M, Fujita T, Masuda M, Asou T, and Ishikawa Y
    • 雑誌名

      Arterioscler Thromb Vasc Biol

      巻: 40 号: 9 ページ: 2212-2226

    • DOI

      10.1161/atvbaha.120.314729

    • NAID

      130008001539

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] 心不全と血管モデルの研究開発2020

    • 著者名/発表者名
      石川義弘,中村 隆,小嶋朋之,横山詩子
    • 雑誌名

      循環器内科

      巻: 87 ページ: 495-500

    • NAID

      40022230510

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactive fibrosis precedes doxorubicin-induced heart failure through sterile inflammation.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R, Umemura M, Narikawa M, Hikichi M, Osaw K, Fujita T, Yokoyama U, Ishigami T, Tamura K, Ishikawa Y.
    • 雑誌名

      ESC Heart Fail.

      巻: 7 号: 2 ページ: 588-603

    • DOI

      10.1002/ehf2.12616

    • 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] Correction to: Epac activation inhibits IL-6-induced cardiac myocyte dysfunction.2019

    • 著者名/発表者名
      Jin H, Fujita T, Jin M, Kurotani R, Hidaka Y, Cai W, Suita K, Prajapati R, Liang C, Ohnuki Y, Mototani Y, Umemura M, Yokoyama U, Sato M, Okumura S, Ishikawa Y.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci.

      巻: - 号: 3 ページ: 557-557

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00661-0

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] An appropriately sized soft polyester external stent prevents enlargement and neointimal hyperplasia of a saphenous vein graft in a canine model2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Shota、Goda Motohiko、Shibuya Taisuke、Uchida Keiji、Suzuki Shinichi、Noishiki Yasuharu、Yokoyama Utako、Ishikawa Yoshihiro、Masuda Munetaka
    • 雑誌名

      Artificial Organs

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 577-583

    • DOI

      10.1111/aor.13399

    • 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
  • [雑誌論文] Translationally controlled tumor protein (TCTP) plays a pivotal role in cardiomyocyte survival through a Bnip3-dependent mechanism.2019

    • 著者名/発表者名
      Cai W, Fujita T, Hidaka Y, Jin H, Suita K, Shigeta M, Kiyonari H, Umemura M, Yokoyama U, Sadoshima J, Ishikawa Y.
    • 雑誌名

      Cell Death Dis

      巻: 10 号: 8 ページ: 549-549

    • DOI

      10.1038/s41419-019-1787-7

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Doxorubicin induces trans-differentiation and MMP1 expression in cardiac fibroblasts via cell death-independent pathways.2019

    • 著者名/発表者名
      Narikawa M, Umemura M, Tanaka R, Hikichi M, Nagasako A, Fujita T, Yokoyama U, Ishigami T, Kimura K, Tamura K, Ishikawa Y.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 14 号: 9 ページ: e0221940-e0221940

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0221940

    • 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
  • [雑誌論文] 心房細動の新規治療標的.2019

    • 著者名/発表者名
      石川義弘,吹田憲治,Prajapati R,藤田孝之,奥村 敏.
    • 雑誌名

      心電図

      巻: 39 号: 2 ページ: 155-159

    • DOI

      10.5105/jse.39.155

    • NAID

      130007903574

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] セカンドメッセンジャ―と循環制御.2022

    • 著者名/発表者名
      石川義弘
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会, (ハイブリッド開催), 仙台, 2022, 3.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Doxorubicin (DOX) Induces Fibrotic Change in Cardiac Fibroblasts. 病態生理の視点からの臓器線維化メカニズムの探索.2022

    • 著者名/発表者名
      梅村将就, 成川雅俊, 鈴木文菜, 根本寛子, 永迫 茜, 中鍛治里奈, 石川義弘.
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会,(ハイブリッド開催), 仙台, 2022,3.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ストア作動性カルシウム流入機構を介するドキソルビシン関連心不全の新たな機序.2022

    • 著者名/発表者名
      根本寛子, 梅村将就, 中鍛治 里奈, 永迫 茜, 長尾景充, 日高祐子, ISLAM RAFIKUL, 石川聡一郎, 水野雄斗, 内野 萌, 鈴木文菜, 鈴木伸一, 石川義弘.
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会,(ハイブリッド開催), 仙台, 2022,3.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Physiological analysis of doxorubicin-induced cardiotoxicity in H9C2 cells.2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木文菜, 梅村将就, 内野萌, 根本寛子, 日髙祐子, 永迫茜, 中鍛治里奈, 石川義弘.
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会,(ハイブリッド開催), 仙台, 2022.3.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 心臓線維芽細胞におけるOrai1を介したドキソルビシン関連心不全の新たな機序.2022

    • 著者名/発表者名
      根本寛子,梅村将就, 中鍛治里奈, 永迫茜, 長尾景充, 日高祐子, Rafikul Islam, 鈴木文菜, 鈴木伸一, 石川義弘.
    • 学会等名
      第30回日本病態生理学会大会, (ハイブリッド開催), 福岡, 2022, 1.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ドキソルビシンの心毒性メカニズムの解析.2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木文菜, 梅村 将就, 内野 萌, 根本 寛子, 日髙 祐子, 永迫 茜, 中鍛治 里奈, 石川 義弘
    • 学会等名
      第30回日本病態生理学会大会, (ハイブリッド開催), 福岡, 2022, 1.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ドキソルビシンが心臓線維芽細胞へ与える影響と心臓障害の新たなメカニズム.2021

    • 著者名/発表者名
      根本寛子, 梅村将就, 中鍛治里奈, 永迫茜, 長尾景充, 日髙祐子,Md Rafikul Islam, 石川聡一郎, 水野雄斗, 鈴木文菜, 鈴木伸一, 石川義弘.
    • 学会等名
      生理学研究所研究会, (WEB開催), 2021,11.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Sympathetic nervous system and the cardiovascular disease.2021

    • 著者名/発表者名
      石川義弘
    • 学会等名
      第85回日本循環器学会.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 心血管の生理応答と病態解明.2021

    • 著者名/発表者名
      梅村将就
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 静水圧や温熱などの外部刺激に対する心臓繊維芽細胞の生理応答.2021

    • 著者名/発表者名
      梅村将就
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会合同大会 総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ドキソルビシンが心臓線維芽細胞へ与える影響と心臓障害の新たなメカニズム.2021

    • 著者名/発表者名
      根本寛子, 梅村将就, 中鍛治里奈,永迫茜,長尾景充,日髙祐子,Md Rafikul Islam,石川聡一郎,水野雄斗,鈴木文菜,鈴木伸一,石川義弘.
    • 学会等名
      生理学研究所研究会.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Increased plasma level of myosin heavy chain 11 is associated with atherosclerosis.2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi L,Ishigami T,Tomiyama H,Chikamori T,Ishikawa Y,Yokoyama U.
    • 学会等名
      Asian Pacific Society of Cardiology Congress 2020.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 心臓線維芽細胞に対するドキソルビシンの線維化促進作用.2020

    • 著者名/発表者名
      梅村将就,田中 遼,成川雅俊,中鍛治里奈,Islam R,大澤昂平,引地真由,石川義弘
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会(WEB開催)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 機能的細胞外マトリクスの再生を目指したヒト臍帯由来人工血管の開発.2020

    • 著者名/発表者名
      横山詩子,小嶋朋之,齋藤純一,依田崇典,中村 隆,須郷慶信,倉澤健太郎,宮城悦子,石川義弘
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会(WEB開催)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Tissue-type plasminogen activator contributes to disruption of internal elastic lamina of the ductus arteriosus.2019

    • 著者名/発表者名
      Saito J, Yokoyama U, Ishikawa Y.
    • 学会等名
      Elastic fibers and Microfibrils.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heart Failure and More; From the Bed to the Benchtop.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Y.
    • 学会等名
      The 24th Iranian and The 3rd International Congress of Physiology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prostaglandin E2 receptor EP4 regulates fibrotic changes via intracellular calcium in cardiac fibroblast cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Umemura M,Osawa K,Ryo T,Hikichi M,Nakakaji R,Ishikawa Y.
    • 学会等名
      American Heart Association’s Scientific Sessions.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of endothelial cells in the ductus arteriosus remodeling.2019

    • 著者名/発表者名
      Saito J,Yokoyama U,Ishikawa Y.
    • 学会等名
      The 3rd Taiwan-Korea-Japan Joint Congress on Neonatology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coupling of DASMC-derived fibulin-1 to endothelial cell-derived versican promotes intimal thickening of the ductus arteriosus.2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤智子,横山詩子,石川義弘.
    • 学会等名
      第51回日本結合組織学会学術大会.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 内皮細胞が誘導する一方向性平滑筋細胞遊走が動脈管内膜肥厚を形成する.2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤智子,横山詩子,中川路太一,齋藤純一,二町尚樹,益田宗孝,麻生俊英,石川義弘.
    • 学会等名
      第55回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低用量ドキソルビシンは無菌性炎症を惹起して心臓線維化を誘導する.2019

    • 著者名/発表者名
      田中 遼,梅村将就,成川雅俊,石川義弘.
    • 学会等名
      ACC Asia Conference together with JCC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低用量ドキソルビシンは無菌性炎症を介して心臓の線維化を誘導する.2019

    • 著者名/発表者名
      田中 遼,梅村将就,成川雅俊,石川義弘.
    • 学会等名
      第2回日本腫瘍循環器学会学術集会.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~seiri1/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 横浜市立大学大学院医学研究科 循環制御医学 研究室ホームページ

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~seiri1/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~seiri1/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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