| 研究課題/領域番号 |
21K08864
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分55030:心臓血管外科学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
伊東 絵望子 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (80595629)
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| 研究分担者 |
河村 拓史 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (60839398)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | unloading / ヒストン / H3K9メチル化 / 心不全 / 心筋細胞 / ヒストン修飾 / 心機能 / LVAD |
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| 研究開始時の研究の概要 |
重症心不全に対する治療法である左室補助人工心臓装着は、左心室の容量・圧負荷の軽減（unloading）により、左室心筋構造および機能回復をもたらすことが分かってきている。しかし、その詳細なメカニズムについては十分に理解されていない。本研究では、心不全発症に重要な役割を果たすことが報告されているヒストンタンパクの化学修飾とそれによる転写調節が補助人工心臓治療後のunloadingにどのように寄与しているかの分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。本研究の結果は、ヒストンタンパクの化学修飾をターゲットとした重症心不全に対する新たな治療戦略の開発に繋がる可能性があると考える。
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| 研究実績の概要 |
重症心不全に対する治療法である左室補助人工心臓装着は、左心室の容量・圧負荷の軽減（unloading）により、左室心筋構造および機能回復をもたらすことが分かってきている。しかし、その詳細なメカニズムについては十分に理解されていない。本研究では、LVAD装着によるH3K9メチル化制御機構、および心不全心においてH3K9メチル化による心機能回復をもたらす遺伝子発現制御機構を探索する事を目的としている。そのため、心不全心において、unloadingによりH3K9メチル化が変化するメカニズムの解明を行うため、iPS細胞由来心筋細胞を用いて心筋虚血モデルを作製した。心筋細胞を低酸素下で培養する事により、H3K9のメチル化の発現が低下する傾向が見られた。また、心臓における心筋組織に対する外的力学的作用を検討するため、心筋細胞に伸展刺激を行ったところ、H3K9のメチル化酵素であるSUV39H1の遺伝子発現の発現が亢進し、脱メチル化酵素であるJMJD1A、JMJD2A、JMJD2Dの遺伝子発現の発現が低下していた。
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| 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
心筋梗塞モデルラットの心臓からの心筋細胞を単離して実験に使用する予定をしていたが、単離の条件検討に時間を要したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
unloadingにより変化するH3K9のメチル化がどのような遺伝子発現を制御しているかを解析する。解析にはクロマチン免疫沈降（Chromatin immunoprecipitation：ChIP）法とハイスループットの大規模並列シーケンシング（次世代シーケンス）を組み合わせたChip-seq法を用い、H3K9メチル化のゲノム上での結合をゲノムワイドかつ網羅的に解析する。具体的には、iPS細胞由来心筋細胞を用いて虚血・再灌流心筋モデルを作製し、細胞培養伸展システム（ストレッチチャンバー）行い、その後に抗H3K9メチル化抗体を用いて免疫沈降を行い、沈降したDNA断片をシーケンサーにて解析し、塩基配列を同定する。
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