| 研究課題/領域番号 |
21K12668
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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90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
矢澤 徹 東京都立大学, 理学研究科, 客員研究員 (30106603)
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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 |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 心臓活動電位 / 心拍解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2周期の脈は危険な脈で死の予兆の脈とさえ言われる。その発生機序は今もって心臓をめぐるミステリーである。正常脈が危険脈に突然変わる際のイオン機序を数理的に解明するため、まず動物モデルを使い2周期の発生・消滅について正常時から終末期まで連続観察し、これを再現できる数理Luo-Rudyモデル方程式のイオン電流パラメ―タを変化させ2周期を忠実に再現する。どのイオン電流の変化が2周期の発生に係るかを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
心臓は収縮で毎回大きく動く。そのため細胞内活動電位記録では動きに起因するアーチファクトが入る恐れがある。一般的な数理モデルはアーチファクトがある波形、ナトリウム活動電位の後に続くノッチのある波形、を正常波形としてモデリングしているように見える。これでは「危険な2周期心拍の抑止」など、モデルが人類に貢献できない。事実この20年ほど、心臓モデルが考案されたが依然突然死は減らない。Woodbury法による正確で注意深い実験により、本研究の結果から、標準的心筋活動電位波形からノッチを除くことを提案する結論に至った。将来の改変したモデルが突然死発生機構を解明できる展望が開けた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
心筋は常に動くため、研究データに動きのアーチファクトが入りやすい。ややもすると信頼性のある「一般心臓活動電位波形」に基づかないモデルが作られてしまう。現在の数理モデルが参考にしている基本波形（正常時の心臓活動電位波形）を正しいものに変更してモデルをつくり直すことは、致死性不整脈発生の研究につなげられるという意義がある。例えば、これまで出来なかった（モデルで試みても発生させられなかった）ブルガダ型心拍がどのような状況下で発生するのかイオン環境から研究できることになる。本研究でアーチファクトの混入を避けた記録がどのような波形か結論が出た。将来のモデル作成そして危険脈防止研究への挑戦の糸口となった。
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