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心筋細胞内β受容体リサイクリング機構の解明と心不全創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K08104
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
研究機関大阪大学

研究代表者

中山 博之  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい准教授 (40581062)

研究分担者 種池 学  大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (30609756)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードβ1アドレナリン受容体 / ダウンレギュレーション / 心不全 / β受容体
研究開始時の研究の概要

心不全は我が国の主要な死因の一つであり、新たな治療法の開発が急務である。心不全においては、心筋細胞膜上のβ1アドレナリン受容体(AR)が脱感作・インターナリゼーションされた後、リサイクリングされないために細胞膜上のβ1AR数が減少していることが病態の一因である。しかし、β1ARのリサイクリングやその後の分解メカニズムは未解明である。本研究では、Rubiconのエンドサイトーシス性分解抑制作用が心筋細胞においてβ1ARを維持するメカニズムについて基礎的検討を行うことを目的とし、心不全治療への応用を目指す。

研究実績の概要

あらゆる心疾患の終末像である心不全に対する新たな治療法の開発が急務である。心不全においては、長期にわたる交感神経刺激により心筋細胞膜上のβ1アドレナリン受容体(AR)が脱感作・インターナリゼーションされた後、リサイクリングされないために細胞膜上のβ1AR数が減少し、カテコラミン不応性が出現することが病態の一因である。
心筋細胞特異的Rubicon欠損マウスでは、横行大動脈縮窄術による圧負荷条件下で心不全を発症した。心不全発症後のRubicon欠損マウス心臓ではβ1ARタンパク質量は減少しており、心不全発症前でも減少していることを確認した。また、この心臓において、カテコラミン刺激に対する血行動態の反応性は低下しており、カルシウムハンドリングに関わる分子への影響も低下していた。ラット新生児から単離した初代培養心筋細胞において、Rubiconをノックダウンしたところ、β刺激によりβ1ARの蛋白質量は早期に減少した。この蛋白質量の変化には、Rubiconによるリサイクリングの抑制効果によることが示唆された。しかし、マウス心におけるRubiconのβ1ARリサイクリングへの機能を直接評価することは出来ていない。そこで、昨年度に引き続き心筋細胞単離により、マウス成獣心筋細胞におけるβ1ARリサイクリングについての詳細な解析を試みているが、やはり有意な結果を見出すことは困難であった。また、Rubiconはオートファジーに関与することが報告されている分子であり、マイトファジー及びミトコンドリアダイナミクスとの関連性及び老化への関与が今回の表現型に与えた影響についての解析を同時に進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

心筋細胞単離によるメカニズム解析に難渋しており、全体としての進捗は遅れている。他の評価項目とともに進めていく。

今後の研究の推進方策

上述のように、心筋単離を用いたβ1ARリサイクリングのメカニズム検討は難渋しているが、マイトファジーとの関連性の解析、老化との関連性の解析と併せて実験を進めていく。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [国際共同研究] King's College London(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Rubicon-regulated beta-1 adrenergic receptor recycling protects the heart from pressure overload2022

    • 著者名/発表者名
      Akazawa Yasuhiro、Taneike Manabu、Ueda Hiromichi、Kitazume-Taneike Rika、Murakawa Tomokazu、Sugihara Ryuta、Yorifuji Hiroki、Nishida Hiroki、Mine Kentaro、Hioki Ayana、Omiya Shigemiki、Nakayama Hiroyuki、Yamaguchi Osamu、Yoshimori Tamotsu、Sakata Yasushi、Otsu Kinya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 41-41

    • DOI

      10.1038/s41598-021-03920-6

    • 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 / 国際共著

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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