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宇宙生活での健康リスク低減を目指した運動による生体恒常性の頑健性獲得機構の解明

公募研究

研究領域宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解
研究課題/領域番号 16H01656
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)

研究代表者

冨田 拓郎 (沼賀拓郎)  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 助教 (60705060)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード活性酸素種 / 機械的ストレス / 心臓リモデリング / TRPC3チャネル / NADPH oxidase 2 / 細胞・組織 / 生理学 / 薬理学 / 活性酸素 / Caシグナル / 心臓線維化 / 宇宙空間 / シグナル伝達
研究実績の概要

心臓は、生体の栄養及び酸素需要に応じてその機能を亢進・抑制し、無駄のない血液循環を達成している。ひとたび血液需要が高まれば心臓のポンプ機能を亢進させ、多くの血液を全身に供給するため心臓は筋組織が増大し肥大する。一方で、血液需要が低下すれば、筋組織量も低下し心臓は委縮する。宇宙空間においては、微小重力の影響により、血行動態が地上に比べて低下し、心臓の萎縮が起こることが知られている。
我々は、これまでに心臓に血行力学的負荷を与えたマウスモデルを使用することで、どのようなメカニズムが機械的ストレスにより活性化し、ストレス慢性化により引き起こされる心機能低下を伴う心臓の構造的変化(心臓リモデリング)が誘導されるのかを研究してきた。これまでの研究から、機械的ストレス負荷による心臓リモデリングには、異常なカルシウムシグナルと活性酸素種(ROS)の産生がクリティカルであることが明らかにされてきた。しかしながら、それら二つのシグナル経路がどのように相互作用あるいは集約し、心臓リモデリングが導かれるのかは明らかにされていなかった。我々は、心臓に多く発現する非選択的カチオンチャネルcanonical transient receptor potential 3 (TRPC3) がROS産生酵素であるNADPH oxidase 2 (Nox2)と密接に連携し、機械的ストレスに曝された心臓におけるROSの過剰生成に重要な役割を果たすことを明らかにした。さらに、このメカニズムは機械的ストレスだけでなく、様々な環境ストレスにおいて、心臓リモデリングを導く共通のメカニズムであることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] 米国立環境衛生科学研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] TRPC6 counteracts TRPC3-Nox2 protein complex leading to attenuation of hyperglycemia-induced heart failure in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Oda Sayaka、Numaga-Tomita Takuro、Kitajima Naoyuki、Toyama Takashi、Harada Eri、Shimauchi Tsukasa、Nishimura Akiyuki、Ishikawa Tatsuya、Kumagai Yoshito、Birnbaumer Lutz、Nishida Motohiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 7511-7511

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07903-4

    • NAID

      120007128849

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] TRPC3-Nox2 complex mediates doxorubicin-induced myocardial atrophy2017

    • 著者名/発表者名
      Shimauchi Tsukasa、Numaga-Tomita Takuro、Ito Tomoya、Nishimura Akiyuki、Matsukane Ryosuke、Oda Sayaka、Hoka Sumio、Ide Tomomi、Koitabashi Norimichi、Uchida Koji、Sumimoto Hideki、Mori Yasuo、Nishida Motohiro
    • 雑誌名

      The JCI insight

      巻: 2 号: 15 ページ: 93358-93358

    • DOI

      10.1172/jci.insight.93358

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TRPC3 positively regulates reactive oxygen species driving maladaptive cardiac remodeling.2016

    • 著者名/発表者名
      Kitajima N., Numaga-Tomita T., Watanabe M., Kuroda T., Nishimura A., Miyano K., Yasuda S., Kuwahara K., Sato Y., Ide T., Birnbaumer L., Sumimoto H., Mori Y. and Nishida M
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 37701-37701

    • DOI

      10.1038/srep37001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] TRPC3-GEF-H1 axis mediates pressure overload-induced cardiac fibrosis.2016

    • 著者名/発表者名
      Numaga-Tomita T., Kitajima N., Kuroda T., Nishimura A., Miyano K., Yasuda S., Kuwahara K., Sato Y., Ide T., Birnbaumer L., Sumimoto H., Mori Y. and Nishida M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 39383-39383

    • DOI

      10.1038/srep39383

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 筋組織恒常性維持を目指したTRPC-Nox機能連関を標的とする創薬研究2018

    • 著者名/発表者名
      冨田拓郎、島内司、小田紗矢香、西村明幸、西田基宏
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Positive regulation of Nox2 by TRPC3 channel mediates pathological cardiac remodeling2018

    • 著者名/発表者名
      冨田拓郎、島内司、小田紗矢香、北島直幸、西村明幸、西田基宏
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 心臓の線維化におけるTRPC3-Nox2機能連関の役割2017

    • 著者名/発表者名
      冨田 拓郎, 島内 司, 西村 明幸, 西田 基宏
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松、静岡県浜松市
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] TRPCチャネル阻害による末梢循環改善作用の解明2017

    • 著者名/発表者名
      冨田 拓郎, 島内 司, 西村 明幸, 西田 基宏
    • 学会等名
      日本薬理学会年会
    • 発表場所
      長崎新聞文化ホール、長崎県長崎市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] TRPC3-Nox2機能連関によるROS産生と心臓リモデリング2017

    • 著者名/発表者名
      冨田拓郎、北島直幸、西村明幸、西田基宏
    • 学会等名
      第17回日本NO学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Positive regulation of Nox2 by TRPC3 channel mediates mechanical stress-induced cardiac fibrosis.2017

    • 著者名/発表者名
      Takuro Numaga-Tomita, Naoyuki Kitajima, Akiyuki Nishimura, and Motohiro Nishida
    • 学会等名
      The Korean Society of Cardiology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-01-28  

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