力刺激が心臓のエネルギー代謝基盤を支えるメカニズム

• 研究課題/領域番号: 24657127
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小椋 利彦 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (60273851)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 細胞力覚 / エネルギー代謝 / 心筋 / 力刺激 / エネルギー / 酸化的リン酸化

研究概要

心臓は変動する脈拍、血圧に対応しながら循環の恒常性を維持している。血圧が上昇すれば、血流を維持するに必要なエネルギー量も増大するが、いかにして必要ATP量を賄うのか、その分子メカニズムは不明であった。今回の研究では、血圧上昇、頻脈によって心筋細胞への力刺激が増大すると、細胞質（細胞骨格）から核内に移行する因子を見いだした。この因子は、心筋の脂質代謝を制御する核内受容体を活性化し、脂質を燃焼させてATP産生を促すことがわかった。本研究結果から、心不全末期の心筋エネルギー代謝を改善する方法など、循環器病態改善のための糸口が見いだせた。

研究成果

• [雑誌論文] Gain-of-Function Mutations in RIT1 Cause Noonan Syndrome, a RAS/MAPK Pathway Syndrome (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, T. Niihori, T. Banjo, N. Okamoto, S. Mizuno, K. Kurosawa, T. Ogata, F. Takada, M. Yano, T. Ando, T. Hoshika, C. Barnett, H. Ohashi, H. Kawame, T. Hasegawa, T. Okutani, T. Nagashima, S. Hasegawa, R. Funayama, T. Nagashima, K. Nakayama, S. Inoue, Y. Watanabe, T. Ogura, Y. Matsubara
  • 雑誌名: The American Journal of Human Genetics 巻: 93 ページ: 173-180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Haemodynamically dependent valvulogenesis of zebrafish heart is mediated by flow-dependent expression of miR-21 (2013)
  • 著者名/発表者名: Banjo T, Grajcarek J, Yoshino D, Osada H, Miyasaka KY, Kida YS, Ueki Y, Nagayama K Kawakami K, Matsumoto T, Sato M, Ogura T
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4,1978 号: 1 ページ: 1978-1978
  • DOI: 10.1038/ncomms2978
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gain-of-Function Mutations in RIT1 Cause Noonan Syndrome, a RAS/MAPK Pathway Syndrome (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoki Y, Niihori T, Banio T, Okamoto N, Mizuno S, Kurosawa K, Ogata T, Takada F, Yano M, Ando T, Hoshika T, Barnett C, Ohashi H, Kawame H, Hasegawa T, Okutani T, Nagashima T, Hasegawa S, Funayama R, Nagashima T Nakayama K, Inoue S, Watanabe Y, Oeura T, Matsubara Y
  • 雑誌名: The American Journal of Human Genetics 巻: Volume 93, Issue 1 号: 1 ページ: 173-180
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2013.05.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fibroblast growth factor 10 gene regulation in the second heart field by Tbx1, Nkx2-5, and Islet1 reveals a genetic switch for down-regulation in the myocardium (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Watanabe, S. Zaffran, A. Kuroiwa, H. Higuchi, T. Ogura, R. P. Harvey, R. G. Kelly, M. Buckingham.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 109 ページ: 18273-18280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of planar cell polarity signaling in maturation of neuronal precursor cells in the postnatal mouse olfactory bulb (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirota, M. Sawada, Y. S. Kida, S. Huang, O. Yamada, M. Sakaguchi, T. Ogura, H. Okano, K. Sawamoto.
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 30 ページ: 1726-1733
  • 査読あり
• [学会発表] 生命現象を力学的に再解釈する、そして、生命現象を再構築する (2014)
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 東京工業大学生体システム専攻バイオサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-02-18
  • 招待講演
• [学会発表] 生命現象を力を視点に再解釈するために (2013)
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 生物物理学会東北支部
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞は力をどのように感知し、そのように反応するか (2013)
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会大第8回大会特別講演
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] Physical forces as a regulator of morphogenesis and homeostasis (2013)
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 第8回研究所ネットワーク国際シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-06-27
• [学会発表] 力を視点に、生命現象を再解釈する (2013)
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 第19回創発システムシンポジウム（創発夏の学校2013）チュートリアル講演＆ワークショップ
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] 生命現象を力を視点に再解釈する (2012)
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 第19回創発システムシンポジウム(創発夏の学校2013)
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 生命現象を力を視点に再解釈するために
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 生物物理学会東北支部会
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞は力をどのように感知し、どのように反応するか
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会大８回大会特別講演
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] Physical forces as a regulator of morphogenesis and homeostasis – paving a way to medical application
  • 著者名/発表者名: 小椋利彦
  • 学会等名: 第8回研究所ネットワーク国際シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演