２波長イメージングによる全心臓のカルシウム動態とエネルギー消費の同時計測法の開発

• 研究課題/領域番号: 25460283
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 小畑 孝二 岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40378229)
• 研究分担者: 高木 都 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (00033358)
• 連携研究者: 中井 淳一 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80237198) ; 大倉 正道 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (70369172)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: カルシウム / カルシウムイメージング / 心臓 / エネルギー消費 / 酸素消費 / 収縮性 / 心筋細胞 / 興奮収縮連関 / カルシウムイオン / イメージング / 筋収縮 / GECIs / エネルギー代謝 / G-CaMP / 総機械的エネルギー / カルシウムトランジェント / 遺伝子組換え

研究成果の概要

本研究では、独自のラット血液交叉灌流摘出心臓の実験系を用いて、丸ごと心臓でのカルシウムイメージングを行い、心臓の収縮性の変化と、酸素消費、カルシウムトランジェントの関係を調べる。そこで、改良型G-CaMPとDsRed（赤色蛍光）の2つの遺伝子を同時発現するトランスジェニックラットを作製し、2波長による計測ステムの構築を行った。しかし、多くの問題が明らかとなり、その問題解決に向けて研究を行っている。

研究成果

• [雑誌論文] Hypergravity provokes a temporary reduction in CD4+CD8+ thymocyte number and a persistent decrease in medullary thymic epithelial cell frequency in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tateishi R, Akiyama N, Miyauchi M, Yoshinaga R, Sasanuma H, Kudo T, Shimbo M, Shinohara M, Obata K, Inoue J, Shirakawa M, Shiba D, Asahara H, Yoshida N, Takahashi S, Morita H, Akiyama T
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 号: 10 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0141650
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Feasibility of a short-arm centrifuge for mouse hypergravity experiments (2015)
  • 著者名/発表者名: Morita H, et al.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10(7): e133981 号: 7 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0133981
  • NAID: 120007136296
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible peripheral mechanism for taste disorder in S-1 administered rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Aoki K, Obata K, Kurihara M, Kuniyasu H, Kirita T, Takaki M
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol 巻: 19 号: 3 ページ: 549-556
  • DOI: 10.1007/s10147-013-0572-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Persistent overexpression of SERCA2a affects bladder functionsunder physiological conditions, but not in bladder outlet obstruction-induced sub-acute pathological conditions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamada A, Torimoto K, Obata K, Hirayama A, Fujimoto K, Takaki M
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 64 号: 1 ページ: 21-30
  • DOI: 10.1007/s12576-013-0286-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo imaging of enteric neurogenesis in the deep tissue of mouse smallintestine. hearts of SERCA2a transgenic rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto K, Obata K, Takaki M, 他
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 1 ページ: e54814-e54814
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0054814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Left ventricular mechanical and energetic changes in long-term isoproterenol-induced hypertrophied. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuyama S, Obata K, Takaki M, 他2名
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol. 巻: 59 ページ: 95-106
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2013.02.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new calpain inhibitor protects left ventricular dysfunction induced by mild ischemia-reperfusion in in situ rat hearts. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshita D, Obata K, Takak M, 他6名
  • 雑誌名: JPhysiol Sci 巻: 63 号: 2 ページ: 113-123
  • DOI: 10.1007/s12576-012-0243-6
  • 査読あり
• [学会発表] 左心室力学的エネルギー学的性質への新規ミオシンアクチベーター, omecamtiv mecarbilの効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、森田啓之、高木 都
  • 学会等名: 第93回日本生理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] ラット摘出心臓の血液交叉灌流実験系を用いたメカノエナジェティクスとカルシウムイメージング解析法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、森田啓之、高木 都
  • 学会等名: 第62回中部日本生理学会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2015-11-13
• [学会発表] 左心室力学的エネルギー学的性質へのミオシンアクチベーターとSERCAアクチベーターの効果の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、森田啓之、高木 都
  • 学会等名: 第25回日本病態生理学会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] ラット摘出心臓における高温条件下での陰性変力作用について ― TRPV1の関与 ― (2015)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、森田 啓之、高木 都
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会全国学術集会・第92回日本生理学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] ラット摘出心臓の血液交叉灌流実験系を用いた高温条件による陰性変力作用のメカニズムについて (2014)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、安部 力、森田 啓之、高木 都
  • 学会等名: 第24回日本病態生理学会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2014-08-09 – 2014-08-10
• [学会発表] 病的心臓のメカノエナジェティクスにおけるSERCA2a過剰発現の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、光山 晋一、竹下 大輔、森田 啓之、高木 都
  • 学会等名: 第35回日本循環制御医学会
  • 発表場所: 九州大学医学部 百年講堂
  • 年月日: 2014-07-04 – 2014-07-05
• [学会発表] 液交叉灌流実験系を用いたラット摘出心臓のカプサイシン投与によるメカノエナジェティクス解析―高温との比較― (2014)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、その他
  • 学会等名: 第91回日本生理学会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] SERCA2a過剰発現ラットにおけるイソプロテレノール誘導肥大心の左心室メカノエナジェティクスに関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、その他
  • 学会等名: 第23回日本病態生理学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 血液交叉灌流実験系を用いたラット摘出心臓の高温条件下におけるメカノエナジェティクス解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小畑孝二、その他
  • 学会等名: 第60回中部日本生理学会
  • 発表場所: 岐阜