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心臓常在マクロファージを介した尿酸による心房細動発症の新規分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K08557
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
研究機関鳥取大学

研究代表者

經遠 智一  鳥取大学, 医学部, 助教 (60730207)

研究分担者 李 佩俐  鳥取大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40464292)
久留 一郎  鳥取大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60211504)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード高尿酸血症 / 心臓 / 常在マクロファージ / 心房細動 / 尿酸塩結晶 / 心臓常在マクロファージ / 線維芽細胞 / 血管内皮細胞 / マウス
研究開始時の研究の概要

心房細動の危険因子として近年、高尿酸血症が関与することが報告されているが、詳細な機構は分かっていない。一方で、心臓に存在する組織常在マクロファージが心筋とギャップジャンクションを介して結合し、これらが破綻すると伝導障害が起きることが報告された。
本研究では、高尿酸血症による心房細動が心臓の常在マクロファージの挙動の変化によって引き起こされている可能性を、in vivoマウスモデルおよびin vitroの解析を通じて検討することを目的とする。

研究成果の概要

心房細動の危険因子として高尿酸血症が関与することが報告されているが、詳細は不明である。近年心臓に存在する組織常在マクロファージが心筋とギャップジャンクションを介して結合し、これらが破綻すると伝導障害が起きることが報告された。本研究では、高尿酸血症による心房細動が心臓の常在マクロファージの挙動の変化によって引き起こされている可能性を、in vivoマウスモデルおよびin vitroの解析を通じて検討したところ、高尿酸血症モデルマウスの心臓常在マクロファージ数に変化はなかった。加えて、ヒトiPS細胞由来のペースメーカ細胞を使用して尿酸が与える影響を検討したところ電気生理学的に影響を与えなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マウスの心臓常在マクロファージ数は高尿酸状態では変化しなかったため、心房細動とは関係ないことが示唆された。この実験は知りうる限り世界で初めて行われた実験であり、有意義だと思われる。
またマウスの実験は困難であったが、この科学研究費助成事業中にヒトiPS細胞からペースメーカ細胞を誘導する培養法を開発し、論文発表できた。そこで、この細胞を使用して試験管内で尿酸を添加し、パッチクランプ法を用いてヒトiPS細胞由来ペースメーカ細胞イオンチャネルの機能を検討した。尿酸添加群と非添加群でその機能に差は見られなかったが、この実験も世界で初めて行われたものであり、有意義だと思われる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Effects of Conditioned Medium of Adipose-Derived Stem Cells Exposed to Platelet-Rich Plasma on the Expression of Endothelial Nitric Oxide Synthase and Angiogenesis by Endothelial Cells2023

    • 著者名/発表者名
      Morita Maki、Suyama Yoshiko、Notsu Tomomi、Fukuoka Kohei、Ikuta Kento、Kanayama Haruka、Umeda Ryunosuke、Teraoka Shogo、Minato Hiroyuki、Ninomiya Haruaki、Tsuneto Motokazu、Shirayoshi Yasuaki、Hisatome Ichiro、Yagi Shunjiro
    • 雑誌名

      Annals of Plastic Surgery

      巻: 90 号: 2 ページ: 171-179

    • DOI

      10.1097/sap.0000000000003368

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SHOX2 refines the identification of human sinoatrial nodal cell population in the in vitro cardiac differentiation.2022

    • 著者名/発表者名
      Wakimizu T, Morikawa K, Fukumura K, Yuki T, Adachi T, Kurata Y, Miake J, Hisatome I, Tsuneto M, Shirayoshi Y.
    • 雑誌名

      Regen Ther.

      巻: 21 ページ: 239-249

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.07.012

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kv1.5 channel mediates monosodium urate-induced activation of NLRP3 inflammasome in macrophages and arrhythmogenic effects of urate on cardiomyocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Peili Li, Yasutaka Kurata, Fikri Taufiq, et al
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: online ahead of print 号: 7 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1007/s11033-022-07378-1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] α1-Adrenergic receptor mediates adipose-derived stem cell sheet-induced protection against chronic heart failure after myocardial infarction in rats2022

    • 著者名/発表者名
      Horie H, Hisatome I, Kurata Y, Yamamoto Y, Notsu T, Adachi M, Li P, et al
    • 雑誌名

      Hypertension research

      巻: 45 号: 2 ページ: 283-291

    • DOI

      10.1038/s41440-021-00802-2

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Esm1 and Stc1 as Angiogenic Factors Responsible for Protective Actions of Adipose-Derived Stem Cell Sheets on Chronic Heart Failure After Rat Myocardial Infarction2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Mai、Horie Hiromu、Kurata Yasutaka、Inoue Yumiko、Notsu Tomomi、Wakimizu Takayuki、Adachi Maya、Yamamoto Kenshiro、Morikawa Kumi、Kuwabara Masanari、Sakaguchi Takuki、Morisaki Takayuki、Miake Junichiro、Nishimura Motonobu、Tsuneto Motokazu、Shirayoshi Yasuaki、Ito Shin、Kitakaze Masafumi、et al.
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 85 号: 5 ページ: 657-666

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-20-0877

    • NAID

      130008028975

    • ISSN
      1346-9843, 1347-4820
    • 年月日
      2021-04-23
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evidence for Urate Uptake Through Monocarboxylate Transporter 9 Expressed in Mammalian Cells and Its Enhancement by Heat Shock2020

    • 著者名/発表者名
      Otani Naoyuki、Kurata Yasutaka、Maharani Nani、Kuwabara Masanari、Ikeda Nobuhito、Notsu Tomomi、Li Peili、Miake Junichiro、Yoshida Akio、Sakaguchi Hiromi、Higaki Katsumi、Nakasone Naoe、Tsuneto Motokazu、Shirayoshi Yasuaki、Ouchi Motoshi、Ninomiya Haruaki、Yamamoto Kazuhiro、Anzai Naohiko、Hisatome Ichiro
    • 雑誌名

      Circulation Reports

      巻: 2 号: 8 ページ: 425-432

    • DOI

      10.1253/circrep.cr-20-0016

    • NAID

      130007885744

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pretreatment with cilnidipine attenuates hypoxia/reoxygenation injury in HL-1 cardiomyocytes through enhanced NO production and action potential shortening2020

    • 著者名/発表者名
      Minato Hiroyuki、Hisatome Ichiro、Kurata Yasutaka、Notsu Tomomi、Nakasone Naoe、Ninomiya Haruaki、Hamada Toshihiro、Tomomori Takuya、Okamura Akihiro、Miake Junichiro、Tsuneto Motokazu、Shirayoshi Yasuaki、Endo Ryo、Otsuki Akihiro、Okada Futoshi、Inagaki Yoshimi
    • 雑誌名

      Hypertension Research

      巻: 43 号: 5 ページ: 380-388

    • DOI

      10.1038/s41440-019-0391-7

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] β-Adrenergic Blocker, Carvedilol, Abolishes Ameliorating Actions of Adipose-Derived Stem Cell Sheets on Cardiac Dysfunction and Remodeling After Myocardial Infarction2019

    • 著者名/発表者名
      Adachi Maya、Watanabe Mai、Kurata Yasutaka、Inoue Yumiko、Notsu Tomomi、Yamamoto Kenshiro、Horie Hiromu、Tanno Shogo、Morita Maki、Miake Junichiro、Hamada Toshihiro、Kuwabara Masanari、Nakasone Naoe、Ninomiya Haruaki、Tsuneto Motokazu、et al.
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 83 号: 11 ページ: 2282-2291

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-19-0261

    • NAID

      130007733310

    • ISSN
      1346-9843, 1347-4820
    • 年月日
      2019-10-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 尿酸塩結晶がヒト血管内皮細胞へ与える影響の解析2023

    • 著者名/発表者名
      經遠 智一, 勝倉 由夏, 久留 一郎
    • 学会等名
      第56回日本痛風・尿酸核酸学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Direct effects of monosodium urate crystal on human endothelial cells in hyperuricemia2022

    • 著者名/発表者名
      Mototkazu Tsuneto, Yuka Katsukura, Naruomi Yamada, Akika Fukawa, Ichiro Hisatome
    • 学会等名
      第51回日本免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト血管内皮細胞への尿酸塩結晶の影響の検討2022

    • 著者名/発表者名
      經遠 智一, 江橋 由夏, 久留 一郎
    • 学会等名
      第55回日本痛風・尿酸核酸学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] HCN4/Shox2 遺伝子標識によるヒト iPS 細胞からの心臓洞房結節ペースメーカ細胞の分取システムの構築2021

    • 著者名/発表者名
      脇水 孝之, 經遠 智一, 白吉 安昭, 久留 一郎
    • 学会等名
      心電学関連春季大会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] HCN4/Shox2遺伝子標識によるヒトiPS細胞由来心臓ペースメーカ細胞の分取システムの構築と機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      脇水 孝之, 經遠 智一, 久留一郎, 白吉 安昭
    • 学会等名
      第 44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] An investigation of human cardiac pacemaker cells differentiation process using human induced pluripotent stem cells visualizing HCN4/Shox2 gene2021

    • 著者名/発表者名
      Wakimizu T, Tsuneto M, Shirayoshi Y, Hisatome I
    • 学会等名
      The18th Stem Cell Research Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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