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胎児-新生児遷移に伴う酸化ストレスと心筋細胞の終末分化・正帰還制御ループ

研究課題

研究課題/領域番号 22300148
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関北海道大学

研究代表者

河原 剛一  北海道大学, 名誉教授 (20125397)

研究分担者 斉藤 直 (齊藤 直)  山形大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (20454770)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2011年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2010年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワード心筋細胞 / 細胞周期 / 酸化ストレス / 正帰還ループ / 増殖能喪失
研究概要

本研究では,「生後まもなく心筋細胞が細胞周期から逸脱して終末分化し,細胞分裂能を喪失する現象には,胎児における胎盤呼吸から新生児における空気呼吸への個体発生学的変化(fetal-neonatal transition,胎児-新生児遷移),それに伴う酸化ストレスが関与している」という独創的な仮説の立証を目指した。その結果,ラット心筋細胞においては,胎児-新生児遷移に伴った酸化ストレスに起因する活性酸素種(reactive oxygen species, ROS)→p38 MAPK→Cx43発現(とくにミトコンドリア内膜)シグナル伝達系が閉じた正の伝達系,すなわち正帰還制御ループ(positive-feedback regulation loop)を形成することが,出生後における心筋細胞の終末分化に,極めて重要な役割を果たしている可能性を明らかにすることが出来た。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (6件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Spatio-temporal spread of neuronal death after focal photolysis of caged glutamate in neuron/astrocyte co-cultures.2013

    • 著者名/発表者名
      Sadahiro Iwabuchi
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 62 号: 7 ページ: 1020-1027

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2013.03.010

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of dynamic force propagation between focal adhesions of cells on microposts by atomic force microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      A.Okada, 他6名, T.Okajima
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 99 号: 26 ページ: 263703-263703

    • DOI

      10.1063/1.3672225

    • NAID

      120003783352

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Negative-feedback regulation of ATP release : ATP release from cardiomyocytes is strictly regulated during ischemia2011

    • 著者名/発表者名
      Kunugi, 他2名, Okajima, T., Kawahara, K.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 416 号: 3-4 ページ: 409-415

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2011.11.068

    • NAID

      120003762601

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rheological Properties of Growth-Arrested Fibroblast Cells under Serum Starvation Measured by Atomic Force Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      A.Miyaoka, 他3名, T.Okajima
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 50 号: 8S3 ページ: 08LB16-08LB16

    • DOI

      10.1143/jjap.50.08lb16

    • NAID

      210000071145

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inducible astrocytic glucose transporter-3 contributes to the enhanced storage of intracellular glycogen during reperfusion after ischemia2011

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi, S. and Kawahara, K.
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 59 号: 2 ページ: 319-325

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2011.06.006

    • NAID

      120003340662

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidativestress-induced formation of a positive-feedback loop for the sustained activation of p38 MAPK leading to the loss of cell division in cardiomyocytes soon after birth2011

    • 著者名/発表者名
      Matsuyama, D. and Kawahara, K.
    • 雑誌名

      Basic Research in Cardiology

      巻: 106 号: 5 ページ: 815-828

    • DOI

      10.1007/s00395-011-0178-8

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 10 Hz periodic component influences lower frequency component of the physiological tremor at low force levels2011

    • 著者名/発表者名
      Endo, H. and Kawahara, K.
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: 111 号: 11 ページ: 2695-2705

    • DOI

      10.1007/s00421-011-1903-6

    • NAID

      120004856988

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional significance of the negative-feedback regulation of ATP release via pannexin-1 hemichannels under ischemic stress in astrocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi, S. and Kawahara, K.
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 58 号: 3 ページ: 376-384

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2010.12.013

    • NAID

      120003464638

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gender differences in hand stability assessed in normal young people2011

    • 著者名/発表者名
      Endo, H. and Kawahara, K.
    • 雑誌名

      Ergonomics

      巻: 54(3) ページ: 273-281

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between hand stability and the 10-Hz physiological tremor during various manual tasks2010

    • 著者名/発表者名
      Endo, H. and Kawahara, K.
    • 雑誌名

      Ergonomics

      巻: 53(4) 号: 4 ページ: 491-501

    • DOI

      10.1080/00140130903556336

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 成ラット単離心筋細胞の高頻度電気刺激による細胞内Ca^<2+>およびMg^<2+>のダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      五十嵐博之, 他
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: MBE-123 ページ: 123-125

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] ケージドグルタミン酸への局所的な光照射を用いたin vitro新規脳虚血モデルの開発2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺知晴, 他
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: MBE-123 ページ: 23-26

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Negative-feedback regulation of ATP release during ischemia in cardiac myocytes.2012

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kawahara
    • 学会等名
      World Congress on Medical Physics & Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Beijing International Congress Center (中国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Positive-feedback regulation loop for the loss of cell division and binucleation shortly after birth in cardiomyocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Kawahara, K., Matsuyama, D.
    • 学会等名
      5^<th> European Congress of IFMBE
    • 発表場所
      Budapest Congress & World Trade Center (Hungary)
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 虚血時における心筋細胞のATP放出制御とそのシグナル伝達機構に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      功刀聡彦,岩淵禎弘,松山大輔,河原剛一
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティクス研究会
    • 発表場所
      東京,玉川大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡を用いた正常・老化・不死化細胞の力学統計解析2010

    • 著者名/発表者名
      水谷祐輔, 他
    • 学会等名
      第49回日本生体医工学会北海道支部大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2010-10-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ケージ ドグルタミン酸への局所的な光照射を用いたin vitro新規脳虚血モデルの開発2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺知晴,岩淵禎弘,河原剛一
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティクス研究会
    • 発表場所
      札幌,北海道大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 成ラット単離心筋細胞の高頻度電気刺激による細胞内Ca2+およびMg2+のダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      五十嵐博之,水谷祐輔,岩淵禎弘,松山大輔,河原剛一
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティクス研究会
    • 発表場所
      東京,玉川大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] In: Proceedings ofthe IFMBE 37, Jobbagy, A. (Ed.), Springer-Verlag, Berlin2011

    • 著者名/発表者名
      Kawahara, K. and Matsuyama, D.
    • 出版者
      Positive-feedback regulation loop for the loss of cell division and binucleation shortly after birth in cardiomyocytes
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://cell-c.ist.hokudai.ac.jp

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 北海道大学・大学院情報科学研究科・細胞情報工学研究室

    • URL

      http://cell-c.ist.hokudai.ac.jp

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://cell-c.ist.hokudai.ac.jp

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://cell-c.ist.hokudai.ac.jp

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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