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多価不飽和脂肪酸の心筋保護作用の証明とその分子機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K10815
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関近畿大学

研究代表者

森島 真幸  近畿大学, 農学部, 准教授 (40437934)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
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)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード多価不飽和脂肪酸 / EPA / 心房細動 / 電気的リモデリング / 心筋電気的リモデリング / カルシム過負荷
研究開始時の研究の概要

多価不飽和脂肪酸であるEPAが心筋L型カルシウムチャネルの発現を制御し、高脂肪負荷により傷害を受けた心筋の殿堂以上を回復させるという新しいメカニズムを解明させることを本研究の目的としている。本研究から創出される成果は、食の機能性を活用した生活習慣病の発症と重症化の予防に向けた新しい栄養管理法の開発につながり、医学と農学(栄養学)の融合による健康増進に向けたイノベーションとなる。

研究実績の概要

高脂肪食負荷により心房細動を誘発しやすいモデル動物(マウス)を作製し、EPAの同時投与による心房細動予防効果をin vivoで検証した。心房高頻度刺激による心房細動誘発実験を行ったところ、8週間の高脂肪食を負荷した群では、心房細動の発症率は100%であり、心房細動発症後の持続時間も著しく延長していた。一方、EPAを併用投与した群では、心房細動の発症率の低減、心房細動の持続時間の短縮がみられ、EPAによる心房細動予防効果が認められた。この際の心房の興奮を表すP波高は高脂肪食群で有意に低く、EPA群では回復がみとめられた。P波幅は高脂肪食で延長し、EPA群では回復傾向がみとめられた。一方、心房から心室への伝導を表すPR間隔、心室の興奮を表すQRS間隔は群間で有意差は認められなかった。このことから、高脂肪食の負荷は心房受攻性を亢進させる可能性が示唆されたため、左心房、右心房組織における炎症性サイトカイン(TNF-alpha, IL-1b, IL-10)とイオンチャネル(Nav1.5, Cav1.2, Kv1.5)の発現をリアルタイムPCRで検証した。その結果、左心房において炎症性サイトカイン群のmRNA発現は、高脂肪食群で有意に増加していたが、EPA群では回復を示したことから左心房では炎症が惹起されていることがわかった。また、左心房におけるNav1.5 mRNA発現は高脂肪食で低下傾向を示したが、EPA群では高値を示したことから、心房における伝導障害の可能性が示唆された。さらに、マッソントリクローム染色により、左心房における線維化が確認されたが、EPA群では回復が認められた。以上の結果から、EPAの長期摂取は、高脂肪食負荷による炎症の惹起を抑制することで、心房の線維化やイオンチャネルの発現異常を是正し、心房受攻性を改善しAFの発症予防に寄与する可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本予算により、心房高頻度刺激による心房細動誘発実験の測定システムを確立できたことで、実験が予定通りに進んだ。心電図のパラメータについても、解析可能となったため高脂肪食やEPAが心機能に及ぼす影響を評価することが可能となったため、順調に研究が進展した。

今後の研究の推進方策

EPAが高脂肪食負荷による心房受攻性の亢進に抑制的にはたらくことが分かったため、食餌として摂取したEPAがどのように心房へ作用するのかについて、血中と心房組織のリピドミクス解析を行い評価する。循環血中における脂質組成の変化、あるいは心房組織限局的な変化なのかを評価することで、EPAによる心房細動予防における作用点を明確にする。リピドミクス解析により、心房細動を誘発する際の脂質組成と、心房細動が予防されるときの脂質組成を比較することが可能となるため、心房細動の一次予防のための食事組成の検討につながることが期待される。また、高脂肪食による心房への圧負荷、容量負荷についてはEx vivoで電気生理学的解析を行い、食餌成分が心機能に及ぼす影響を評価する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023

すべて 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) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Electrophysiological evaluation of an anticancer drug gemcitabine on cardiotoxicity revealing down-regulation and modification of the activation gating properties in the human rapid delayed rectifier potassium channel2023

    • 著者名/発表者名
      Wei Mengyan、Wang Pu、Zhu Xiufang、Morishima Masaki、Liu Yangong、Zheng Mingqi、Liu Gang、Osanai Hiroki、Yoshimura Kenshi、Kume Shinichiro、Kurokawa Tatsuki、Ono Katsushige
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 2 ページ: e0280656-e0280656

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0280656

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Effects of omega-3 polyunsaturated fatty acids on cardiac rhythm, electrical excitability, and Ca2+ signaling.2024

    • 著者名/発表者名
      Masaki Morishima
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] エイコサペンタエン酸(EPA)による栄養介入が心房細動の発症予防に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      堀井鴻佑, 増田誠司, 森島真幸
    • 学会等名
      第21回日本小児栄養研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 孤食(黙食)中の動画視聴が自律神経活動に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      森島真幸, 梶田萌瑛, 堀井鴻佑, 小野克重
    • 学会等名
      第21回日本栄養改善学会近畿支部会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] エイコサペンタエン酸は骨格筋の特性を変化させ筋クランプ(足のつり)発症を予防する2023

    • 著者名/発表者名
      有本明寿香, 井通美祈, 堀井鴻佑, 森島真幸
    • 学会等名
      第62回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Eicosapentaenoic acid against saturated fatty acids-induced electrical remodeling in mice cardiomyocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Horii Kosuke, Katsushige Ono, Seiji Masuda, Masaki Morishima
    • 学会等名
      International Symposium on Triglyceride/Neutral Lipid and Rare Diseases
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エイコサペンタエン酸による筋クランプ(足のつり)予防効果の検証2023

    • 著者名/発表者名
      堀井鴻佑, 井通美祈, 増田誠司, 森島真幸
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第70回記念大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 孤食環境において副交感神経活動を亢進させる外的要因の探索2023

    • 著者名/発表者名
      森島 真幸, 梶田 萌瑛, 堀井 鴻佑, 小野 克重
    • 学会等名
      日本病態生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] エイコサペンタエン酸の長期投与は代謝性アシドーシスモデルマウスにおける筋クランプの発生を抑制させる2023

    • 著者名/発表者名
      堀井 鴻佑, 井通 美祈, 増田 誠司, 森島 真幸
    • 学会等名
      日本病態生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 妊娠・授乳期におけるヘスペリジンの摂取はLPSによる炎症誘発に対し抑制作用を示す2023

    • 著者名/発表者名
      森島 真幸, 松永 華奈, 堀井 鴻佑, 山本 こはる
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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