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致死性心室不整脈と心筋細胞内Ca^<2+>動態との関係

研究課題

研究課題/領域番号 63480226
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 循環器内科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

外山 淳治  名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (20023658)

研究分担者 神谷 香一郎  名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (50194973)
児玉 逸雄  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (30124720)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1989年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1988年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワードFura2 / 階段現象 / 心筋細胞 / 膜電位振動 / サルコメア / 細胞内Ca^<2+>濃度 / 酸化的燐酸化 / 筋小胞体 / 張力階段現象 / 心室筋細胞 / モルモット / ラット / Ca^<2+>感受性色素Fura2
研究概要

Calcium(Ca^<2+>感受性色素Fura-2とVideo-Cameraシステムを用いて、単離心室筋細胞の収縮弛緩に伴う細胞内Ca^<2+>動態と細胞長変化を同時に観察し、張力段階現象の発現機序及び酸化的燐酸化再開時の不整脈の発現機序について検討した。
1.階段現象の機序;細胞を静止させた後に1Hzの刺激の再開すると、モルモット心室筋細胞では、細胞短縮振幅と収縮期と拡張期[Ca^<2+>]iのいずれもが、刺激再開後数拍にわたって段階的に増加した。ラット心室筋細胞の場合は、細胞収縮振幅と収縮期[Ca^<2+>]iは刺激再開後の数拍にわたって段階的に減少し、拡張期[Ca^<2+>]iは一定のままであった。縮小胞体阻害薬Ryanodine添加後、同様の実験を行うと、モルモット心筋細胞では、刺激再開後の細胞収縮振幅及び[Ca^<2+>]iの動態は添加前と比べてほとんど変化はなかったが、ラット心筋細胞の場合は、刺激再開後の細胞収縮及び収縮期[Ca^<2+>]iは、添加前に比べ著しく減弱あるいは低下した。以上の結果より、モルモット心筋細胞にみられる正の張力階段現象には細胞質内のCa^<2+>蓄積が関与していること、ラット心筋細胞にみられる負の張力階段現象には、筋小胞体からのCa^<2+>放出量の変化が関与していることが示唆された。
2.酸化的燐酸化再開後の不整脈の発生機序;モルモット心筋細胞を酸化的燐酸化の脱共役剤DNPで5分間表面潅流した後に洗い流すと、約1分後に収縮期、拡張期[Ca^<2+>]iの著しい上昇が生じた。さらにこのとき、多くの細胞において、時間的空間的に不均一なサルコメア収縮が発生し、収縮領域に一致した細胞内の限局性の[Ca^<2+>]i上昇がみられ、同時に、細胞膜電位の振動性脱分極が観察された。筋小胞体阻害剤Ryanodine存在下で同様の実験を行うと、このような不均一なサルコメア収縮と膜電位振動はほとんど抑制された。以上の結果より、酸化的燐酸化再開時の膜電位振動の発生には、筋小胞体からのCa^<2+>放出が関与することが示唆された。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

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  • [文献書誌] Hiroki Sugiura: "ATP directly affects junctional conductance between paired ventricular myocytes isolated from guinea pig heart." Circulation Research(in press). 66. (1990)

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  • [文献書誌] Hiroki Sugiura: "Molecular mechanisms for the regulation of gap junctional conductace by adenosinetriphosphate(ATP)in ventricular myocytes." Bnviromental Medicine. 32. 145-148 (1988)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Hattori: "Measurement of intracellular calcium translents of Fura2 loaded rat ventricular myocytes." Environmental Medicine. 32. 119-123 (1988)

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  • [文献書誌] Haruo Honjo: "The transient inward current in guinea pig ventricular myocytes upon resumption of oxfdative phosphorylation." Environmental Medicine. 32. 125-129 (1988)

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  • [文献書誌] 服部愛弘: "Fura2による心筋細胞内Ca2+動態の解析" 名古屋大学環境医学研究所年報. 39. 266-268 (1988)

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  • [文献書誌] 服部愛弘: "心筋の張力階段現象の機序に関する研究 カルシウム感受性色素Fura2による検討" 名古屋大学環境医学研究所年報. 40. 232-235 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koch-weser J, Blinks JR.: "The influence of the interval between beats on myocardial contractility." Pharmacol Rev 1963;15:601-52.

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  • [文献書誌] Blinks JR, Wier WG, Hess P, Prendergast FG.: "Measurement of Ca^<2+> concentration in living cells." Prog Biophys Mol Biol 1982;40:1-114.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "Calcioum transients during exitation-contraction coupling in mammalian heart." Science 207, 1980.1085-1087.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wussling M, Schenk W, Nillius B.: "A study of dynamic properties in isolated myocardial cells by laser diffraction method." J Mol Cell Cardiol 1987; 19: 897-907.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maurizio C. Capogrossi, Arthur A. Kort, Harold A. spurgeon, Edward G. Lakatta: "Single adult rabbit and rat cardiac myocytes retain the species dependent systolic and diastolic contractile properties of intact muscle." J. G. Physiol. 1986.88.589-613.

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  • [文献書誌] Orchard CH, Lakkata EG.: "Intracellular calcium transients and developed tension in rat heart muscle." J Gen Physiol 1985; 86: 637-51.

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  • [文献書誌] Bers DM.: "Ca influx and sarcoplasmic reticulum Ca release in cardiac muscle activation during post rest recovery." Am J Ohysiol 1985; 248: H366-81.

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  • [文献書誌] Hattori Y, Kodama I, Toyama J.: "Measurement of intracellular calcium transients of fura2 loaded rat ventricular myocytes." Environ Med 1988; 32: 119-23.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.G.Wier, M.B.Camell, J.R.Berlin, E.Marban, W.J.Lederer: "Cellular and subcellular heterogeneiety of [Ca2+]i in single heart cells revealed by fura2." Science 235.1987.325-327.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroki Sugiura: "ATP directly affects junctional conductance between paired ventricular myocytes isolated from guinea pig heart.(in press)" Circulation Research. 66. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroki Sugiura: "Molecular mechanisms for the regulation of gap junctional conductace by adenosine-triphosphate(ATP)in ventricular myocytes." Environmental Medicine. 32. 145-148 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Hattori: "Measurement of intracellular calcium translents of Fura2 loaded rat ventricular myocytes." Environmental Medicine. 32. 119-123 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Haruo Honjo: "The transient inward current in guinea pig ventricular myocytes upon resumption of oxidative phosphorylation." Environmental Medicine. 32. 125-129 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 服部愛弘: "Fura2による心筋胞内Ca^<2+>動態の解析" 名古屋大学環境医学研究所年報. 39. 266-268 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 服部愛弘: "心筋の張力階段現象の機序に関する研究カルシウム感受性色素Fura2による検討" 名古屋大学環境医学研究所年報. 40. 232-235 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Osaka: Circulation. 76. 226-236 (1987)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Haruo Honjo: Japanese Circulation Journal. 51. P64 (1987)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 杉浦宏紀: 名古屋大学環境医学研究所 年報. 38. 90-92 (1987)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 本荘晴朗: 名誤屋大学環境医学研究所 年報. 38. 96-99 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 服部愛弘: 名古屋大学環境医学研究所 年報. 39. 266-268 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Toshio Sato: IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 35. 397-400 (1988)

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      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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