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メタボリックシンドロームへのアミノ酸介入:心筋ミトコンドリア機能・動態の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K08078
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

永田 浩三  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (20378227)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードメタボリックシンドローム / 高血圧 / 心筋傷害 / ミトコンドリア機能 / ミトコンドリア動態 / ミトコンドリア分裂阻害薬 / 心筋病態 / ミトコンドリア機能・動態 / ミトコンドリア抗酸化薬 / 脂肪病態 / L-アルギニン / ミトコンドリア / 心筋 / アミノ酸
研究開始時の研究の概要

申請者らが確立したメタボリックシンドローム(MetS)の動物モデルを用いて、1)MetS病態、アミノ酸介入(L-アルギニン)、薬物介入(ミトコンドリアの抗酸化薬と分裂阻害薬)における心筋のミトコンドリア機能・動態変化とそれらの関係性を明らかにすることである。加えて、2)ミトコンドリアオートファジーとの関連や小胞体とのクロストークを含む多面的な解析を行うことで、MetS病態と栄養および薬物介入におけるミトコンドリア機能・動態変化の詳細な分子メカニズムを解明する。

研究成果の概要

研究代表者らが確立したメタボリックシンドローム(MetS)の動物モデルであるDahlS.Z-Leprfa/Leprfaラットを用いてL-アルギニン、ミトコンドリア標的抗酸化薬mitoquinol、ミトコンドリア分裂阻害薬Mdivi-1のMetS、心筋病態、心筋ミトコンドリア機能・動態への影響を検討した。L-アルギニンはMetSラットの高血圧を著明に軽減し心筋ミトコンドリア機能障害と動態異常を改善したが、左室傷害は改善しなかった。MitoquinolとMdivi-1はいずれもMetSラットの高血圧と左室肥大に影響しなかったが、左室傷害ならびに心筋ミトコンドリア機能障害と動態異常を改善した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタボリックシンドローム(MetS)は内臓肥満によって惹起されるインスリン抵抗性を基盤病態とし、ミトコンドリア機能異常との関連が示唆される。本研究の結果より、L-アルギニン添加はミトコンドリア異常を改善するが、心筋病態への影響は一酸化窒素合成酵素とアルギナーゼアイソフォームの発現の間のバランスに依存すると思われた。また、MetSラットにおけるMdivi-1の心筋保護効果の少なくとも一部はミトコンドリア分裂阻害と関連したミトコンドリア酸化ストレスの抑制に起因することが示唆された。ミトコンドリアを標的とする新規栄養・薬物療法の開発は健康長寿の実現に不可欠である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Mdivi-1, a mitochondrial fission inhibitor, ameliorates cardiac fibrosis and diastolic dysfunction, but not hypertension, in rats with metabolic syndrome2024

    • 著者名/発表者名
      吉田恵輔、三島凜、田上海斗、奥澤透子、岩田晃陽、池田勝秀、室原豊明、永田浩三
    • 学会等名
      第88回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The mitochondria-targeted antioxidant mitoquinol ameliorates cardiac fibrosis and diastolic dysfunction in rats with metabolic syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      奥澤透子、田上海斗、寺西環海、小原菜月、國松明日子、小出眞弥子、池田勝秀、室原豊明、永田浩三
    • 学会等名
      第87回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] L-arginine supplementation substantially ameliorates hypertension but does not improve LV hypertrophy, inflammation, fibrosis, or diastolic dysfunction in metabolic syndrome rats2022

    • 著者名/発表者名
      早川美咲、崔茜茜、古川希、磯貝千遥、奥澤透子、城田紗希、田上海斗、坂部名奈子、池田勝秀、永田浩三(代理発表者)
    • 学会等名
      第86回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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