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インスリン抵抗性心筋細胞における基質代謝変化とトランスポーターの働き

研究課題

研究課題/領域番号 21590926
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
研究機関浜松医科大学

研究代表者

早乙女 雅夫  浜松医科大学, 医学部・附属病院, 助教 (70509512)

研究分担者 加藤 秀樹  浜松医科大学, 医学部, 助教 (80314029)
佐藤 洋  浜松医科大学, 医学部附属病院, 講師 (30293632)
林 秀晴  浜松医科大学, 医学部, 教授 (50135258)
漆田 毅  浜松医科大学, 医学部, 助教 (20334980)
連携研究者 船木 真理  徳島大学, 医学部・附属病院, 特任教授 (10467821)
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 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード循環器 / 高血圧 / 糖尿病 / 循環器・高血圧
研究概要

心不全において心筋細胞はインスリン抵抗性を呈しており、エネルギー基質代謝を脂肪酸に依存し、心筋細胞のエネルギー利用効率低下や心筋細胞の機能不全をさらに起こしてしまう(すなわち代謝的悪循環)。そのため、この心不全時のエネルギー基質代謝障害を改善させる心筋代謝改善薬の開発が急がれている。
本研究ではex vivoインスリン抵抗性心筋細胞モデルを確立し、基質トランスポーター(GLUT4, FAT/CD36)働きに注目し、心筋代謝改善薬剤のインスリン抵抗性に対する効果を検討した。ex vivoインスリン抵抗性心筋細胞はラット由来のH9c2細胞(心筋芽細胞)を心筋細胞へ分化させ、心不全の際に起こる血中遊離飽和脂肪酸の上昇(palmitate, 0. 2 mM)を疑似した環境で培養することによって作成した。インスリン抵抗性心筋細胞では2-deoxy-D-glucose取り込みやインスリンシグナルのリン酸化が抑制されなかった。また、インスリン抵抗性細胞では、GLUT4(糖質トランスポーター)はインスリン刺激でも細胞膜へのtranslocationが認めらなかったが、FAT/CD36(脂肪酸トランスポーター)は細胞膜上に分布していた。
心筋代謝改善薬剤のインスリン抵抗性に対する効果検討では、部分的にではあるが心筋細胞にCPT-1 inhibitor(perhexiline ;ミトコンドリア脂質取り込み阻害剤)を前負荷した時、palmitate誘発性のインスリン抵抗性が抑制された。さらに、perhexilineはpalmitate誘発性のミトコンドリア障害からミトコンドリアを保護していた。以上の結果からインスリン抵抗性の改善にはミトコンドリア保護が重要である可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (13件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Effects of nitric oxide on mitochondrial permeability transition pore and thiol-mediated responses in cardiac myocytes2012

    • 著者名/発表者名
      Ohtani H, Katoh H, Tanaka T, Saotome M, Urushida T, Satoh H, Hayashi H
    • 雑誌名

      Nitric Oxide

      巻: 26(2) ページ: 95-101

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of nitric oxide on mitochondrial permeability transition pore and thiol-mediated responses in cardiac myocytes2012

    • 著者名/発表者名
      Ohtani H
    • 雑誌名

      Nitric Oxide

      巻: 26 号: 2 ページ: 95-101

    • DOI

      10.1016/j.niox.2011.12.007

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intravenous glutathione prevents renal oxidative stress after coronary angiography more effectively than oral N-acetylcysteine2011

    • 著者名/発表者名
      Saitoh T, Satoh H, Nobuhara M, Machii M, Tanaka T, Ohtani H, Saotome M, Urushida T, Katoh H, Hayashi H
    • 雑誌名

      Heart Vessels

      巻: 26(5) ページ: 465-72

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intravenous glutathione prevents renal oxidative stress after coronary angiography more effectively than oral N-acetylcysteine2011

    • 著者名/発表者名
      Saitoh T
    • 雑誌名

      Heart Vessels

      巻: 26 号: 5 ページ: 465-472

    • DOI

      10.1007/s00380-010-0078-0

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intravenous glutathione prevents renal oxidative stress after coronary angiography more effectively than oral N-acetylcysteine2010

    • 著者名/発表者名
      Takeji Saito
    • 雑誌名

      Heart Vessels

      巻: (E pub ahead)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of global and regional abnormalities in 99mTc-sestamibi and cardiac magnetic resonance imaging in dilated cardiom yopathy2010

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Shiraki
    • 雑誌名

      J Card Fail

      巻: 16 ページ: 641-648

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Left ventricular pseudo-false aneurysm detected with ECG-gated multidetector computed tomography and cardiac magnetic resonance imaging2010

    • 著者名/発表者名
      Hayato Ohtani
    • 雑誌名

      Circ J

      巻: 74 ページ: 1986-1988

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extracellular acidosis suppresses endothelial function by inhibiting store-operated Ca^<2+> entry via non-selective cation channels2009

    • 著者名/発表者名
      Asai M, Takeuchi K, Saotome M, Urushida T, Katoh H, Satoh H, Hayashi H, Watanabe H
    • 雑誌名

      Cardiovasc. Res

      巻: 83 ページ: 97-105

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein phosphatase inhibitor-1 augments a protein kinase A-dependent increase in the Ca^<2+> loading of the sarcoplasmic reticulum without changing its Ca^<2+> release2009

    • 著者名/発表者名
      Kawashima H, Satoh H, Saotome M, Urushida T, Katoh H, Hayashi H
    • 雑誌名

      Circ. J.

      巻: 73 ページ: 1133-1140

    • NAID

      10025931753

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient opening of mitochondrial permeability transition pore by reactive oxygen species protects myocardium from ischemia/reperfusion injury2009

    • 著者名/発表者名
      Saotome M, Katoh H, Yaguchi Y, Tanaka T, Urushida T, Satoh H, Hayashi H.
    • 雑誌名

      Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol

      巻: 296

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Delayed enhancement on cardiac magnetic resonance and clinical, morphological and electrocardiographical features in hypertrophic cardiomyopathy2009

    • 著者名/発表者名
      Satoh H, Matoh F, Shiraki K, Saitoh T, Odagiri K, Saotome M, Usushida T, Katoh H, Takehara Y, Sakahara H, Hayashi H
    • 雑誌名

      J. Cardiac. Fail

      巻: 15 ページ: 419-427

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local control of mitochondrial membrane potential, permeability transition pore and reactive oxygen species by calcium and calmodulin in rat ventricular myocytes2009

    • 著者名/発表者名
      Odagiri K, Katoh H, Kawashima H, Tanaka T, Ohtani H, Saotome M, Urushida T, Satoh H, Hayashi H
    • 雑誌名

      J Mol Cell Cardiol

      巻: 46(6) ページ: 989-97

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient opening of mitochondrial permeability transition pore by reactive oxygen species protects myocardium from ischemia/reperfusion injury2009

    • 著者名/発表者名
      Masao Saotome
    • 雑誌名

      Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol. 296

      ページ: 1125-1132

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local control of mitochondrial membrane potential, permeability transition pore and reactive oxygen species by calcium and calmodulin in rat ventricular myocytes2009

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Odagiri
    • 雑誌名

      J Mol Cell Cardiol. 46

      ページ: 989-997

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extracellular acidosis suppresses endothelial function by inhibiting store-operated Ca2+ entry via non-selective cation channels2009

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Asai
    • 雑誌名

      Cardiovasc Res. 83

      ページ: 97-105

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein phosphatase inhibitor-1 augments a protein kinase A-dependent increase in the Ca2+ loading of the sarcoplasmic reticulum without changing its Ca2+ release2009

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Kawashima
    • 雑誌名

      Circ J. 73

      ページ: 1133-1140

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Delayed enhancement on cardiac magnetic resonance and clinical, morphological, and electrocardiographical features in hypertrophic cardiomyopathy2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Satoh
    • 雑誌名

      J Card Fail. 15

      ページ: 419-427

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Novel ex vivo Cardiac Insulin Resistance Model Using Differentiated H9c2 Cell and Saturated Fatty Acids2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuhara M
    • 学会等名
      第28回国際心臓研究学会日本部会
    • 発表場所
      学術センター(東京都千代田区)
    • 年月日
      2011-12-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Saturated fatty acid impairs glucose uptakes and accelerates FAT/CD36 retention at plasma membrane in differentiated H9c2 Cardiomyocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuhara M
    • 学会等名
      日本循環器学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2011-08-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A NOVEL EX VIVO MODEL TO INVESTIGATE METABOLIC DEFICIENCY IN CARDIAC MYOCYTES : DIFFERENTIATED H9C2 CELLS TO ASSESS THE INSULIN-RESISTANT HEART2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuhara M
    • 学会等名
      Annual Biophysical Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2011-03-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A novel ex vivo model to investigate metabolic deficiency in cardiac myocytes-differentiated H9c2 cells to assess the insulin-resistant heart2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuhara M, Saotome M, Watanabe T, Urushida T, Katoh H, Satoh H, Hayashi H
    • 学会等名
      55^<th> annual Biophysical Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Saturated fatty acid impairs glucose uptakes and accelerates FAT/CD36 retention at plasma membrane in differentiated H9c2 Cardiomyocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuhara M, Saotome M, Watanabe T, Urushida T, Katoh H, Satoh H, Hayashi H
    • 学会等名
      日本循環器学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] A Novel ex vivo Cardiac Insulin Resistance Model Using Differentiated H9c2 Cell and Saturated Fatty Acids2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuhara M, Saotome M, Watanabe T, Urushida T, Katoh H, Satoh H, Hayashi H
    • 学会等名
      第28回国際心臓研究学会日本部会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Protein phosphatase inhibitor-1 can augment a protein kinase A-dependent increase in the SR Ca^<2+> loading without changing the SR Ca^<2+> release2010

    • 著者名/発表者名
      Satoh H, Kawashima H, Saotome M, Katoh H, Hayashi H
    • 学会等名
      XX World Congress of the International Society for Heart Research
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Transient mitochondrial permeability transition pore(mPTP) opening by hydrogen peroxide affords cardiac protection from reperfusion injury2010

    • 著者名/発表者名
      Saotome M, Katoh H, Tanaka T, Nobuhara M, Saito T, Urushida T, Satoh H, Hayashi H
    • 学会等名
      20^<th> world congress of ISHR
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Transient mitochondrial permeability transition pore (mPTP) opening by hydrogen peroxide affords cardiac protection from reperfusion injury2010

    • 著者名/発表者名
      Masao Saotome
    • 学会等名
      20^<th> world congress of ISHR
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Reactive Oxygen Species(ROS) control mitochondrial motility2009

    • 著者名/発表者名
      Saotome M, Hayashi H, Hajnoczky G
    • 学会等名
      ESC congress
    • 発表場所
      Barcelona
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Delayed Enhancement on Cardiac Magnetic Resonance and Clinical, Morphological and ECG Features in Hypertrophic Cardiomyopathy2009

    • 著者名/発表者名
      Satoh H, Matoh F, Shiraki K, Saitoh T, Odagiri K, Saotome M, Urushida T, Katoh H, Hayashi H
    • 学会等名
      17^<th> Asian Pacific Congress of Cardiology
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Protein Phosphatase Inhibitor-1 can Augment a Protein Kinase A-dependent Increase in the SR Ca^<2+> Loading Without Changing the SR Ca^<2+> Release2009

    • 著者名/発表者名
      Satoh H, Kawashima H, Saotome M, Urushida T, Katoh H, Hayashi H
    • 学会等名
      The 26^<th> Annual Meeting of the ISHR
    • 発表場所
      Sapporo
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Reactive Oxygen Species (ROS) control mitochondrial motility2009

    • 著者名/発表者名
      Masao Saotome
    • 学会等名
      ヨーロッパ心臓病学会
    • 発表場所
      スペイン・バルセロナ
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 心不全の心筋インスリン抵抗性を再現したex vivo心筋細胞、その作製方法および該心筋細胞を用いたスクリーニング方法2011

    • 発明者名
      早乙女雅夫、林秀晴
    • 権利者名
      浜松医科大学
    • 産業財産権番号
      2011-155940
    • 出願年月日
      2011-07-14
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] 心不全の心筋インスリン抵抗性を再現したex vivo心筋細胞、その作製方法および該心筋細胞を用いたスクリーニング方法2011

    • 発明者名
      早乙女雅夫, 林秀晴
    • 権利者名
      浜松医科大学
    • 産業財産権番号
      2011-155940
    • 出願年月日
      2011-07-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 心不全の心筋インスリン抵抗性を再現したexvivo心筋細胞、その作製方法および該心筋細胞を用いたスクリーニング方法2011

    • 発明者名
      早乙女雅夫, 林秀晴
    • 権利者名
      浜松医科大学
    • 産業財産権番号
      2011-000458
    • 出願年月日
      2011-01-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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