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冬眠中の心筋細胞のT管膜維持機構の解明による革新的心不予防法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 22K19934
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

氏原 嘉洋  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)

研究分担者 毛利 聡  川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413)
竹井 元  獨協医科大学, 医学部, 講師 (00708183)
中村 匡徳  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20448046)
杉田 修啓  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20532104)
西辻 光希  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (60770823)
花島 章  川崎医科大学, 医学部, 講師 (70572981)
伊藤 愛  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00963464)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード冬眠 / ハムスター / 心筋細胞 / T管膜 / ラット / 低力学負荷環境 / 心不全 / 低力学負荷 / 低温
研究開始時の研究の概要

心筋細胞のT管膜の崩壊は,心不全発症の引き金になる.T管膜は低力学環境下で崩壊することが知られているが,冬眠時においては,低力学環境下であるにも関わらず,心筋細胞の構造が維持されていると報告されている.そこで本研究では,冬眠哺乳類と非冬眠哺乳類の心筋細胞を比較することで,冬眠哺乳類が独自に進化させてきたT管膜維持機構の解明を目指す.得られた知見を新規心不全治療の創出に発展させたい.

研究成果の概要

心筋細胞のT管膜の崩壊は,心不全発症に直結する.非冬眠哺乳類のT管膜は生理条件下よりも低い力学負荷環境下で崩壊することが知られている一方,冬眠哺乳類の冬眠時には低力学負荷環境下でもT管膜が維持されているとの報告がある.本研究では,ハムスターに冬眠を誘導し,1か月冬眠させてもT管膜が維持されることを確認した.冬眠哺乳類のハムスターと非冬眠哺乳類のラットについて,非冬眠時のT管膜の構造,低浸透圧負荷および低力学負荷環境でのT管膜の崩壊度を比較したところ,両者のT管膜に大きな違いは見られなかった.以上のことから,冬眠哺乳類には,冬眠時にのみ発揮されるT管膜維持機構が存在する可能性が示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

心不全の患者数は増加の一途を辿っており,その対策は急務です.心筋細胞のT管膜の崩壊は心不全の発症を引き起こしますが,T管膜を維持する効果的な方法は不明です.本研究では,我々のような非冬眠哺乳類ではT管膜が崩壊する状況にもかかわらず,冬眠中にT管膜を維持可能な冬眠哺乳類に注目しました.冬眠哺乳類のハムスターと非冬眠哺乳類のラットのT管膜を比較したところ,非冬眠時に両者に大きな違いは見られませんでした.したがって,冬眠哺乳類には冬眠時にのみT管膜を維持する仕組みがある可能性が示唆されました.冬眠中のT管膜を維持する仕組みを解明することで,心不全の抜本的な予防・治療対策につながることが期待されます.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 冬眠中の低温・低力学負荷環境における心筋細胞のT管膜構造の維持2024

    • 著者名/発表者名
      氏原 嘉洋,寺島 丈壱
    • 雑誌名

      アグリバイオ(月刊「細胞」,55(14),67-69 掲載記事の転載)

      巻: 8 ページ: 80-83

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Hamster Sperm Possess Functional Na+/Ca2+-Exchanger 1: Its Implication in Hyperactivation2023

    • 著者名/発表者名
      Takei Gen L.、Ogura Yuhei、Ujihara Yoshihiro、Toyama Fubito、Hayashi Keitaro、Fujita Tomoe
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 10 ページ: 8905-8905

    • DOI

      10.3390/ijms24108905

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 冬眠中の低温・低力学負荷環境における心筋細胞のT管膜構造の維持2023

    • 著者名/発表者名
      氏原 嘉洋,寺島 丈壱
    • 雑誌名

      月刊「細胞」

      巻: 55 ページ: 67-69

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 冬眠哺乳類のT 管膜維持機構の解明に向けたハムスターとラットの単離心筋細胞の低温時における T 管膜構造崩壊度の比較2024

    • 著者名/発表者名
      永井陽大,寺島丈壱,杉田修啓,中村匡徳,氏原嘉洋
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第55回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 冬眠時のT管膜非崩壊現象の解明に向けた非冬眠時ハムスターの単離心筋細胞の膜構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      寺島 丈壱,杉田 修啓,中村 匡徳,氏原 嘉洋
    • 学会等名
      第62回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 冬眠時のT管膜非崩壊現象の解明に向けた非冬眠時ハムスターの単離心筋細胞の膜構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      寺島 丈壱,杉田 修啓,中村 匡徳,氏原 嘉洋
    • 学会等名
      第62回生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 心臓の構造的・機能的成熟におけるTRPV2の役割2023

    • 著者名/発表者名
      Dong Yubing,氏原 嘉洋,Chen Yanzhu,片野坂 公明,成瀬 恵治,片野坂 友紀
    • 学会等名
      第100回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] NCX1がハムスター精子の超活性化運動を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      竹井 元,小椋 悠平,氏原 嘉洋,外山 史,林 啓太朗,藤田 朋恵
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会 / 第43回日本臨床薬理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋工業大学 医用生体工学研究室

    • URL

      https://biomech.web.nitech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 名古屋工業大学 医用生体工学研究室

    • URL

      http://biomech.web.nitech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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