機械的負荷および自律神経活動が心不全心の不整脈易発生基盤に及ぼす影響の解明

• 研究課題/領域番号: 21590920
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 独立行政法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 稲垣 正司 独立行政法人国立循環器病研究センター, 循環動態制御部, 室長 (80359273)
• 連携研究者: 李 梅花 独立行政法人国立循環器病研究センター, 循環動態制御部, 研究員 (60443496) ; 日高 一郎 独立行政法人国立循環器病研究センター, 循環動態制御部, 研究員 (70443497) ; 平林 智子 東京大学, 大学院生 ; 瀬尾 欣也 東京大学, 大学院生
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 臨床心血管病態学 / 不整脈 / 電気生理学

研究概要

自律神経刺激および機械的負荷の変化が心筋梗塞後不全心の電気生理学的特性におよぼす時空間的影響を光学的心筋活動電位マッピング法を用いて検討した。
1)心筋梗塞後心不全心臓では、交感神経刺激は非梗塞部位では活動電位持続時間を短縮させたが、梗塞部位では活動電位持続時間の短縮は小さかった。その結果、交感神経刺激によって活動電位持続時間の空間的不均一性は大きくなった。迷走神経刺激は、交感神経刺激を同時に行なっている場合に活動電位持続時間を延長させ、空間的不均一性を小さくした。
2)心電図上のT波付近の時相に拡張パルスを加えると拡張パルスにより大きく伸展される梗塞部周辺から期外収縮が発生した。特定の時相に加えた拡張パルスでは期外収縮から心室細動が誘発された。
3)慢性的な迷走神経刺激治療によって不全心の電気的リモデリングは抑制された。

研究成果

• [雑誌論文] Medetomidine, anα(2)-Adrenergic Agonist, Activates Cardiac Vagal Nerve Through Modulation of Baroreflex Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Akiyama T, Kawada T, Sata Y, Mizuno M, Kamiya A, Shishido T, Inagaki M, Shirai M, Sano S, Sugimachi M. 2.Shimizu S, Akiyama T, Kawada T, Sata Y, Mizuno M, Kamiya A, Shishido T, Inagaki M, Shirai M, Sano S, Sugimachi M
  • 雑誌名: Circ J 巻: 76 ページ: 152-159
• [雑誌論文] Adaptation of the respiratory controller contributes to the attenuation of exercise hyperpnea in endurance-trained athletes (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto T, Inagaki M, Takaki H, Kawada T, Shishido T, Kamiya A, Sugimachi M
  • 雑誌名: Eur J Appl Physiol 巻: 112 ページ: 237-251
• [雑誌論文] Medetomidine, an .ALPHA.2-Adrenergic Agonist, Activates Cardiac Vagal Nerve Through Modulation of Baroreflex Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Akiyama T, Kawada T, Sata Y, Mizuno M, Kamiya A, Shishido T, Inagaki M, Shirai M, Sano S, Sugimachi M.2., Shimizu S, Akiyaraa T, Kawada T, Sata Y, Mizuno M, Kamiya A, Shishido T, Inagaki M, Shirai M, Sano S, Sugimachi M
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 76 号: 1 ページ: 152-159
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-11-0574
  • NAID: 10030034497
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植込み型除細動器用致死性不整脈検出アルゴリズムの高速・高精度化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部誠、テルマ・スガイ・ケイコ、吉澤誠、本間経康、杉田典大、清水一夫、後藤萌、稲垣正司、杉町勝、砂川賢二
  • 雑誌名: 生体医工学 巻: 49 ページ: 932-938
  • NAID: 130004947513
• [雑誌論文] 重回帰分析を用いた致死性不整脈検出アルゴリズムに関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部誠、テルマ・スガイ・ケイコ、吉澤誠、山家智之、清水一夫、後藤萌、稲垣正司、杉町勝、砂川賢二
  • 雑誌名: 生体医工学 巻: 48 ページ: 577-583
  • NAID: 10031199798
• [雑誌論文] Structural heterogeneity in the ventricular wall plays a significant role in the initiation of stretch-induced arrhythmias in perfused rabbit right ventricular tissues and whole heart preparations (2010)
  • 著者名/発表者名: Seo K, Inagaki M, Nishimura S, Hidaka I, Sugimachi M, Hisada T, Sugiura S
  • 雑誌名: Circ Res ページ: 176-184
• [雑誌論文] Structural heterogeneity in the ventricular wall plays a significant role in the initiation of stretch-induced arrhythmias in perfused rabbit right ventricular tissues and whole heart preparations. (2010)
  • 著者名/発表者名: Seo K, Inagaki M, Nishimura S, Hidaka I, Sugimachi M, Hisada T, Sugiura S.
  • 雑誌名: Circ Res. 106 ページ: 176-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feedback control of multiple hemodynamic variables with multiple cardiovascular drugs (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugimachi M, Uemura K, Kamiya A, Shimizu S, Inagaki M, Shishido T
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 巻: 2009 ページ: 2030-2032
• [雑誌論文] Macroscopic two-pump two-vasculature cardiovascular model to support treatment of acute heart failure (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugimachi M, Sunagawa K, Uemura K, Kamiya A, Shimizu S, Inagaki M, Shishido T
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 巻: 2009 ページ: 2365-2368
• [雑誌論文] Preliminary study on the detection of cardiac arrhythmias based on multiple simultaneous electrograms (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugai TK, Yoshizawa M, Abe M, Shimizu K, Inagaki M, Sugimachi M, Sunagawa K.
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 巻: 2009 ページ: 2498-2501
• [雑誌論文] Preliminary study on the detection of cardiac arrhythmias based on multiple simultaneous electrograms. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugai TK, Yoshizawa M, Abe M, Shimizu K, Inagaki M, Sugimachi M, Sunagawa K.
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2009 ページ: 2498-2501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macroscopic two-pump two-vasculature cardiovascular model to support treatment of acute heart failure. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugimachi M, Sunagawa K, Uemura K, Kamiya A, Shimizu S, Inagaki M, Shishido T.
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2009 ページ: 2365-2368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feedback control of multiple hemodynamic variables with multiple cardiovas cular drugs. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugimachi M, Uemura K, Kamiya A, Shimizu S, Inagaki M, Shishido T.
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2009 ページ: 2030-2032
  • 査読あり
• [学会発表] アセチルコリンエステラーゼ阻害薬(ドネペジル)とロサルタンの長期併用投与による心筋梗塞後重症心不全ラットの心機能・長期生存率の改善作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 李梅花、鄭燦、川田徹、稲垣正司、杉町勝
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] Masaru Sugimachi Vagus Nerve Stimulation in Heart Failure (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Inagaki, Meihua Li, Kazunori Uemura, Toshiaki Shishido
  • 学会等名: 4th Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Session
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Vagus Nerve Stimulation in Heart Failure (2011)
  • 著者名/発表者名: Inagaki M, Li M, Uemura K, Shishido T, Sugimachi M
  • 学会等名: 4th Asia Pacific Heart Rhythm Society Scientific Session
  • 発表場所: Fukuoka, JAPAN
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Restoration of vegal tone by donepezil, on top of losartan treatment, markedly suppresses ventricular dysfunction and improves long-term survival in chronic heart failure rats (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Li, C. Zheng, T. Kawada, M. Inagaki, H. Takaki, M. Sugimachi
  • 学会等名: ESC Congress 2011
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Early vagal stimulation markedly prevented cardiac dysfunction in rats after acute myocardial infarction in addition to suppressing arrhythmic death (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Li, M. Inagaki, C. Zheng, T. Kawada, K. Uemura, T. Shishido, M. Sugimachi
  • 学会等名: ESC Congress 2011
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Fluid restriction improves cardiac function and survival in rats with chronic heart failure (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Zheng, M. Li, T. Kawada, M. Inagaki, T. Takaki, M. Sugimachi, K. Uemura, M. Arikawa, Y. Kakinuma, T. Sato
  • 学会等名: ESC Congress 2011
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Restoration of vagal tone by donepezil, on top of losartan treatment, markedly improves long-term survival in chronic heart failure rats (2011)
  • 著者名/発表者名: Meihua Li, Can Zheng, Toru Kawada, Masashi Inagaki, Toshiaki Shishido, Masaru Sugimachi
  • 学会等名: 第75回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] Vagal stimulation promotes activation of cardiac stem cells in acute myocardial infarction rats (2011)
  • 著者名/発表者名: Meihua Li, Masashi Inagaki, Can Zheng, Toru Kawada, Kazunori Uemura, Masaru Sugimachi
  • 学会等名: 第75回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] アセチルコリンエステラーゼ阻害薬とアンジオテンシンII受容体拮抗約の併用投与による心筋梗塞後重症心不全ラットの心機能・長期生存率の改善作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 李梅花、鄭燦、川田徹、稲垣正司、杉町勝
  • 学会等名: 第32回日本循環制御医学会総会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] GPGPUを用いた心臓電気活動シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 日高一郎、稲垣正司、杉町勝
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] GPGPUを用いた心臓電気活動の高速シミュレーションとリアルタイムレンダリングステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日高一郎、稲垣正司、杉町勝
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Medetomidine, an alpha2 adrenergic agonist enhances acetylc holine release from cardiac vagal nerve endings through central action. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shuji Shimizu, Tsuyoshi Akiyama, Toru Kawada, Masashi Inagaki, Atsunori Kamiya, Toshiaki Shishido, Shunji Sano, Mikiyasu Shirai, Masaru Sueimachi.
  • 学会等名: ESC Congress 2010
  • 発表場所: ストックホルム
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] 未来先進治療を支えるシミュレーション技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣正司
  • 学会等名: 第31回日本循環制御医学会総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-05-29
• [学会発表] 急性期からの迷走神経の慢性電気刺激は心筋梗塞ラットの致死性不整脈と心臓リモデリングを抑制する (2010)
  • 著者名/発表者名: 李梅花、稲垣正司、鄭燦、川田徹、上村和紀、宍戸稔聡、杉町勝
  • 学会等名: 第31回日本循環医学会総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Medetomidine, an α2-Adrenergic Agonist, Directly Activates Cardiac Parasympathetic Nerve (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Akiyama T, Kawada T, Shishido T, Kamiya A, Inagaki M, Shirai M, Sugimachi M
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2010-03-07
• [学会発表] Mechanisms of Stretch-Induced Arrhythmias : A Multiphysics Simulation Study of Mechanoelectric Feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: Inagaki M, Hirabayashi S, Seo K, Hisada T, Sugimachi M
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] Vagal Stimulation Markedly Suppressed Arrhythmic Death Prevented Cardiac Dysfunction in Rats after Acute Myocardial Infarction (2010)
  • 著者名/発表者名: Meihua Li, Masashi Inagaki, Can Zheng, Toru Kawada, Kazunori Uemura, Toshiaki Shishido, Masaru Sugimachi
  • 学会等名: CSDS2010
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] 重回帰分析を用いた致死性不整脈検出アルゴリズムに関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部誠、テルマケイコスガイ、吉澤誠、清水一夫、後藤萌、稲垣正司、杉町勝、砂川賢二
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2010(JBMES2010)
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] Estimated Venous Return Surface and Cardiac Output Curve Precisely Predicts New Hemodynamics after Volume Change (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugimachi, Masaru Sunagwa, Kenji Uemura, Kazunori Kamiya, Atsunori Shimizu, Shuji Inagaki, Masashi Shishido Toshiaki
  • 学会等名: IEEE EMBS2010
  • 発表場所: Buenos Aires, Argentina
• [学会発表] Medetomidine, an alpha2 adrenergic agonist enhances acetylcholine release from cardiac vegal nerve endings through central action (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Shimizu, T. Akiyama, T. Kawada, M. Inagaki, A. Kamiya, T. Shishido, S. Sano, M. Shirai, M. Sugimachi
  • 学会等名: ESC Congress 2010
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] Computer simulation of cardiac excitation using general-purpose graphics processing unit(GPGPU) (2010)
  • 著者名/発表者名: 日高一郎、稲垣正司、杉町勝
  • 学会等名: 第49回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 未来先進治療を支えるシミュレーション技術-生体のマルチスケール・マルチフィジックスシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣正司
  • 学会等名: 第31回日本循環制御医学会総会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] GPGPUを用いた心臓電気活動シミュレーションの高速化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 日高一郎、稲垣正司、杉町勝
  • 学会等名: 第31回日本循環制御医学会総会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 急性期からの迷走神経の慢性電気刺激は心筋梗塞ラットの致死性不整脈と心臓リモデリングを抑制する (2010)
  • 著者名/発表者名: 李梅花、稲垣正司、鄭燦、川田徹、上村和紀、宍戸稔聡、杉町勝
  • 学会等名: 第31回日本循環制御医学会総会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Mechanisms of Stretch-Induced Arrhythmias : A Multiphysics Simulation Study of Mechanoelectric Feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: Masashi Inagaki, Satoko Hirabayashi, Kinya Seo, Toshiaki Hisada, Masaru Sugimachi
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Medetomidine, anα2-Adrenergic Agonist, Directly Activates Cardiac Parasympathetic Nerve (2010)
  • 著者名/発表者名: Shuji Shimizu, Tsuyoshi Akiyama, Toru Kawada, Toshiaki Shishido, Atsunori kamiya, Masashi Inagaki, Mikiyasu Shirai, Masaru Sugimachi
  • 学会等名: 第74回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Kenji Preliminary Study on the Detection of Cardiac Arrhythmias based on Multiple Simultaneous Electrograms (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugai, TelmaKeiko Yoshizawa, Makoto Abe, Makoto Inagaki, Msashi Sugimachi, Masaru Shimizu, Kazuo Sunagawa
  • 学会等名: IEEE EMBC2009
  • 発表場所: Minneapolis, USA
• [学会発表] 除細動器・心臓再同期装置に組み込み可能な、心拍出量モニターシステム (2009)
  • 著者名/発表者名: 上村和紀、稲垣正司、清水一夫、根本和人、杉町勝
  • 学会等名: 第48回日本生体医工学大会
  • 発表場所: 東京
• [図書] Effects of Wall Stress on the Dynamics of Ventricular Fibrillation : A Computer Simulation Study of Mechanoelectric Feedback in "Mechanosensitivity of the Heart" (2009)
  • 著者名/発表者名: SHirabayashi, M Inagaki, T Hisada, and M Sugimachi
  • 出版者: Springer
• [図書] Effects of Wall Stress on the Dynamics of Ventricular Fibrillation : A Computer Simulation Study of Mechanoelectric Feedback in "Mechan osensitivitv of the Heart" (2009)
  • 著者名/発表者名: S Hirabayashi, M Inagaki, T Hisada, M Sugimachi
  • 総ページ数: 483
  • 出版者: Springer