高血圧発症における延髄心臓血管中枢の微小循環機能障害の役割

• 研究課題/領域番号: 26670413
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 国立研究開発法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 白井 幹康 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (70162758)
• 研究分担者: 土持 裕胤 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (60379948)
• 連携研究者: 稲垣 薫克 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (20638366)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 高血圧 / 交感神経活動 / 心臓血管中枢 / 延髄微小循環 / 高血圧自然発症ラット / 間歇的低酸素 / 肺循環 / 循環器・高血圧 / 肺交感神経活動 / 微小循環

研究成果の概要

高血圧発症前の4か月齢高血圧自然発症ラット(SHR)の延髄細動脈は、低酸素に対して特異的に異常応答(血管収縮)を示すことを、放射光微小血管造影法を用いて見出した。腎臓と腰部の交感神経活動(SNA)を無麻酔下SHRで1か月記録したところ、体血圧上昇過程でこれらのSNAは増大しなかった。慢性間歇的低酸素ラットでは、体血圧上昇に比例してこれらのSNAは増大した。しかし、肺SNA増大に肺動脈圧上昇を伴わず、脳室内β1遮断薬投与によるSNA抑制で低酸素の直接的肺循環昇圧効果が得られたことから、SNA増大は肺循環降圧効果を有すると考えられた。以上の結果は、血圧調節における延髄の虚血環境の重要性を示唆する。

研究成果

• [国際共同研究] Dept. of Physiology, Monash University(Australia)
• [国際共同研究] Dept. of Physiology, Otago University(New Zealand)
• [雑誌論文] Pulmonary Macrophages Attenuate Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction via β3AR/iNOS Pathway in Rats Exposed to Chronic Intermittent Hypoxia (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Nagai, Ichiro Kuwahira, Daryl O. Schwenke, Hirotsugu Tsuchimochi, Akina Nara, Sayoko Ogura, Takashi Sonobe, Tadakatsu Inagaki, Yutaka Fujii, Rutsuko Yamaguchi, Lisa Wingenfeld, Keiji Umetani, Tatsuo Shimosawa, Kenichi Yoshida, Koichi Uemura, James T. Pearson, Mikiyasu Shirai
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 7 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0131923
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ghrelin supresses sympathetic hyper-excitation in acute heart failure in male rats - assessing centrally and peripherally mediated pathways (2015)
  • 著者名/発表者名: Shirai M, Joe N, Tsuchimochi H, Sonobe T, Schwenke DO.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 156 号: 9 ページ: 3309-3316
  • DOI: 10.1210/en.2015-1333
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Guanfacine enhances cardiac acetylcholine release with little effect on norepinephrine release in anesthetized rabbits. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu S, Kawada T, Akiyama T, Turner MJ, Shishido T, Kamiya A, Shirai M, Sugimachi M.
  • 雑誌名: Autonomic Neuroscience 巻: 187 ページ: 84-87
  • DOI: 10.1016/j.autneu.2014.11.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] readmill running improves hindlimb arteriolar endothelial function in type 1 diabetic mice as visualized by X-ray microangiography. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sonobe T, Tsuchimochi H, Schwenke DO, Pearson JT, Shirai M.
  • 雑誌名: Cardiovasc Diabetol 巻: 13 号: 1
  • DOI: 10.1186/s12933-015-0217-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interleukin-6/interleukin-21 signaling axis is critical in the pathogenesis of pulmonary arterial hypertension (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto-Kataoka T, Hosen N, Sonobe T, Arita Y, Yasui T, Masaki T, Minami M, Inagaki T, Miyagawa S, Sawa Y, Murakami M, Kumanogoh A, Yamauchi-Takihara K, Okumura M, Kishimoto T, Komuro I, Shirai M, Sakata Y, and Nakaoka Y
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: Early Edition 号: 20 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1073/pnas.1424774112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] APJ Regulates Parallel Alignment of Arteries and Veins in the Skin. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kidoya H, Naito H, Muramatsu F, Yamakawa D, Jia W, Ikawa M, Sonobe T, Tsuchimochi H, Shirai M, Adams RH, Fukamizu A, Takakura N.
  • 雑誌名: Dev Cell. 巻: 33 号: 3 ページ: 247-259
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2015.02.024
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Chronic Rho-kinase inhibition improves left ventricular contractile dysfunction in early type-1 diabetes by increasing myosin cross-bridge extension. (2015)
  • 著者名/発表者名: Waddingham MT, Edgley AJ, Astolfo A, Inagaki T, Fujii Y, Du CK, Zhan DY, Tsuchimochi H, Yagi N, Kelly DJ, Shirai M, Pearson JT.
  • 雑誌名: Cardiovasc Diabetol 巻: 14 号: 1 ページ: 92-105
  • DOI: 10.1186/s12933-015-0256-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pulmonary vascular tone is dependent on the central modulation of sympathetic nerve activity following chronic intermittent hypoxia (2014)
  • 著者名/発表者名: Mikiyasu Shirai, Hirotsugu Tsuchimochi, Hisashi Nagai, Emily Gray, James Todd Pearson, Takashi Sonobe, Misa Yoshimoto, Tadakatsu Inagaki, Yutaka Fujii, Keiji Umetani, Ichiro Kuwahira, Daryl Schwenke
  • 雑誌名: Basic Research in Cardiology 巻: 109 号: 5 ページ: 432-432
  • DOI: 10.1007/s00395-014-0432-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Beta2-adrenergic receptor-dependent attenuation of hypoxic pulmonary vasoconstriction prevents progression of pulmonary arterial hypertension in intermittent hypoxic rats (2014)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Nagai, Ichiro Kuwahira, Daryl O. Schwenke, Hirotsugu Tsuchimochi, Akina Nara, Tadakatsu Inagaki, Sayoko Ogura, Yutaka Fujii, Keiji Umetani, Tatsuo Shimosawa, Kenichi Yoshida, James T. Pearson, Koichi Uemura, Mikiyasu Shirai
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 号: 10 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0110693
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Acute effects of arterial baroreflex on sympathetic nerve activity and plasma norepinephrine concentration. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawada T, Akiyama T, Shimizu S, Sata Y, Turner MJ, Shirai M, Sugimachi M.
  • 雑誌名: Auton Neurosci 巻: 186 ページ: 62-68
  • 査読あり
• [学会発表] Exercise training attenuates the development of diabetic cardiomyopathy through modulating inflammation and oxidative stress (2016)
  • 著者名/発表者名: Sukumaran V, Inagaki T, Tsuchimochi H, Shirai M.
  • 学会等名: The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2016-03-24
  • 国際学会
• [学会発表] Sympathetic hyper-excitation in obesity and pulmonary hypertension; relevance to the Obesity Paradox (2016)
  • 著者名/発表者名: Schwenke D, Diong C, Shirai M.
  • 学会等名: The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2016-03-23
  • 国際学会
• [学会発表] Chronic intermittent hypoxia accelerates coronary microcirculatory dysfunction in young insulin resistant Goto-Kakizaki rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Perason J, Chen Y, Inagaki T, Fujii, Y, Schwenke D, Edgley A, Umetani K, Zhan Y, Yoshimoto M, Tsuchimochi H, Nagai H, Kuwahira I, Evans R, Shirai M.
  • 学会等名: The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2016-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] Fluorescence imaging guided identification of autonomic nerve fibers and the measurement of their activities in vivo by using Thy1-YFP transgenic mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuchimochi H, Inagaki T, Shirai M.
  • 学会等名: The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] Critical protective role of endogenous nitric oxide in established severe pulmonary arterial hypertension in rats. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Abe K, Oka M, Schwenke DO, Shirai M, Kuwahira I, Hirooka Y, Hoka S, Sunagawa K.
  • 学会等名: American Heart Association scientific session
  • 発表場所: Florida
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] The effect of blood contact surface area reduction during extracorporeal circulation in a rat cardiopulmonary bypass model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii Y, Shirai M, Takewa Y, Taenaka Y, Tatsumi E
  • 学会等名: American Society for Artificial Internal Organs 61th Annual Conference
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2015-06-25
  • 国際学会
• [学会発表] Ghrelin acts directly on the CNS to suppress cardiac sympathetic tone and arrhythmias following acute myocardial infarction in rats (2015)
  • 著者名/発表者名: Shirai M, Joe N, Tsuchimochi H, Schwenke DO
  • 学会等名: 92th Annual Meeting of Japan Physiological Society
  • 発表場所: Kobe International Conference Center
  • 年月日: 2015-03-21