| 研究課題/領域番号 |
20H04508
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 川崎医科大学 |
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研究代表者 |
花島 章 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70572981)
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| 研究分担者 |
毛利 聡 川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413)
橋本 謙 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (80341080)
氏原 嘉洋 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | コネクチン / 心筋細胞 / メカニカルストレス / 心不全 / メカノバイオロジー / 心臓 / コスタメア / 心筋 / メカノセンシング / サルコメア |
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| 研究開始時の研究の概要 |
心臓は高血圧などの力学的環境変化に対して心筋細胞の肥大を介したポンプ機能調節によって適応するが、長期的にはこの適応機構も破綻して心不全に至る。本研究では、心筋細胞伸展時に長軸方向の張力を受容するバネ分子コネクチンと、心筋細胞収縮時に短軸方向の張力を受容するコスタメアに注目して、新しい分子生物学的手法と生体医工学的手法を駆使し、心臓の力学的情報感知システムの解明に取り組む。これにより新規心不全治療法開発に重要な知見を資することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
心筋細胞は高血圧などの機械的ストレスに適応できるが、その根底にあるメカニズムは依然として不明である。 本研究では、筋弾性蛋白質コネクチンおよび核膜Nesprin-1に結合する新規蛋白質を解析した。本蛋白質のKOマウス心筋では、コネクチン発現の亢進と心筋細胞の肥大が見られた。KO心筋細胞では、筋小胞体における Ca2+ハンドリングが増強され、ミトコンドリアにおける予備呼吸能を喪失していた。 本蛋白質は圧力過負荷による心不全時に核膜に局在し、KO マウスは中程度の圧力過負荷でも心不全を発症した。従って本蛋白質は機械的ストレスから心筋細胞を保護することが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
心臓は高血圧などの力学的環境変化に対して心筋細胞の肥大を介したポンプ機能調節によって適応するが、長期的にはこの適応機構も破綻して心不全に至る。現代社会において心不全は悪性新生物に次ぐ死因であり、心筋細胞の生体情報感知から肥大分子応答、心不全進行過程の解明が喫緊の課題である。特に筋弾性蛋白質コネクチンなどの心筋細胞内張力伝達ネットワークの変異は、様々な心疾患の主要な原因となっている。本研究によって、張力伝達ネットワークに結合する新規蛋白質の機能が明らかとなり、心筋細胞を機械的負荷から保護する役割が示唆されたことは、心疾患の病態の緩和を目指す新しい治療法開発につながる可能性を秘めている。
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