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心筋線維化における興奮収縮連関の多階層形態機能解析

公募研究

研究領域統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用
研究課題/領域番号 23136515
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
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

栗原 敏  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90057026)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード線維化 / 細胞内Ca / 心筋肥大
研究実績の概要

病態時には心筋が線維化し収縮不全に至ることが知られている。
これまでの研究で心筋線維化に伴う興奮収縮連関に関する様々な問題が明らかにされてきた。しかし、心臓への圧負荷・伸展負荷による心筋線維化の統合的な興奮収縮連関への影響については未だ十分に明らかになっていない。
研究代表者はこれまで興奮収縮連関のメカニズム、特に細胞内Ca2+調節機構と収縮の関連について主に研究を進めてきた。本研究では心筋線維化が興奮収縮連関の各プロセスに対してどのような影響を与えているのかを調べ、最終的に心臓からの血液の拍出に対する心筋線維化の原因・影響を多階層的に解明すると共に新規治療法の創出を目的とする。
これまで右室肥大心筋を用いた一連の研究で、肥大線維化心筋を起こすグループと肥大のみで非線維化心筋グループに明確に分類できることを報告してきた。線維化を伴った肥大心筋では乳頭筋発生張力が減弱しており、介在板の消失、細胞間情報伝達蛋白であるコネキシン43の発現が減弱も認められた。一方で細胞内Caトランジェントは線維化を伴う肥大心筋では増大していることも明らかになった。生化学的検索を行ったところ、線維化を伴う肥大心筋では、非線維化肥大心筋と比べ、Ca関連蛋白のmRNA発現減少が認められた。さらに線維化を伴った肥大心筋で活動電位持続時間が著しく延長することも明らかになった。網羅的検索を目的として、DNAアレイを行ったところ、線維化を伴った肥大心筋ではFGF-23とNCAM1が非線維化心筋に比べ増大していることが明らかになった。以上のことから、肥大心筋に線維化が発生すると張力は減弱し、細胞間情報伝達機構の破綻が張力減弱の原因の一部であることが示唆された。また線維化発症のメカニズムにFGF-23とNCAM1が関与している可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Alpha_1-adrenenoceptor stimulation inhibits cardiac excitation-contraction coupling through tyrosine phosphorylation of beta_1-adrenoceptor2013

    • 著者名/発表者名
      O-Uchi J, Komukai K, Kusakari Y, Morimoto S, Kawai M, Jhun BS, Hurst S, Hongo K, Sheu SS, Kurihara S
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 433(2) 号: 2 ページ: 188-93

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.02.072

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sarcomere imaging by quantum dots for the study of cardiac muscle physiology.2012

    • 著者名/発表者名
      Kobirumaki-Shimozawa, F., Ishiwata, S., et al.
    • 雑誌名

      J. Biomed. Biotech.

      巻: 2012 ページ: 313814-313814

    • DOI

      10.1155/2012/313814

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Ca^ in the rapid cooling-induced Ca^ release from sarcoplasmic reticulum in ferret cardiac muscles2012

    • 著者名/発表者名
      Tanaka E, Konishi M, Kurihara S
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 62(3) 号: 3 ページ: 241-50

    • DOI

      10.1007/s12576-012-0203-1

    • NAID

      10030742466

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depressed contractile performance and reduced fatigue resistance in single skinned fibers of soleus muscle after long-term disuse in rats2011

    • 著者名/発表者名
      Udaka, J., Ishiwata, S., et al
    • 雑誌名

      JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY

      巻: 111(4) 号: 4 ページ: 1080-1087

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00330.2011

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time measurement of the length of a single sarcomere in rat ventricular myocytes : a novel analysis with quantum dots2011

    • 著者名/発表者名
      Serizawa, T., Ishiwata, S., et al
    • 雑誌名

      AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-CELL PHYSIOLOGY

      巻: 301(5) 号: 5 ページ: 1080-7

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00161.2011

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sarcomere length-dependent Ca(2+) activation in skinned rabbit psoas muscle fibers : coordinated regulation of thin filament cooperative activation and passive force2011

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, N., Ishiwata, S., et al
    • 雑誌名

      JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES

      巻: 61(6) 号: 6 ページ: 515-523

    • DOI

      10.1007/s12576-011-0173-8

    • NAID

      10030351129

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thin filament-reconstituted skinned muscle fibers for the study of muscle physiology.2011

    • 著者名/発表者名
      Higuchi S
    • 雑誌名

      J Biomed Biotechnol.

      巻: 2011 号: 1 ページ: 486021-486021

    • DOI

      10.1155/2011/486021

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Impairment of E-C coupling in cardiac papillary muscle with fibrosis.2013

    • 著者名/発表者名
      Kusakari Y
    • 学会等名
      第90回日本生理学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Depressed length-dependent activation in left ventricular muscle of the knock-in mouse model of dilated cardiomyopathy with troponin T deletion mutation K210.2013

    • 著者名/発表者名
      Inoue T
    • 学会等名
      第90回日本生理学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Real-time imaging of single sorcomeres in th mouse heart in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Kobirumaki-Shimozawa F
    • 学会等名
      第90回日本生理学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Selective Modulation of SERCA Did Not Affect Ca2+ Leak from Sarcoplasmic Reticulum in Transgenic Mouse Models.2012

    • 著者名/発表者名
      Morimoto S
    • 学会等名
      American Heart Association 2012 Scientific session
    • 発表場所
      Los Angeles, CA, USA
    • 年月日
      2012-11-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of E-C coupling in cardiac papillary muscle with fibrosis.2012

    • 著者名/発表者名
      Kusakari Y
    • 学会等名
      The 29th Annual Meeting of the International Society for Heart Research Japanese Section.
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-10-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Auto-oscillation (SPOC) properties of sarcomeres in rat neonatal cardiomyocytes.2012

    • 著者名/発表者名
      Shintani S
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 心筋線維化における興奮収縮連関2012

    • 著者名/発表者名
      草刈洋一郎
    • 学会等名
      第16回日本適応医学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-06-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ANALYSES OF SARCOMERIC SELF-OSCILLATORY PROPERTIES OF RAT NEONATAL CARDIOMYOCYTES.2012

    • 著者名/発表者名
      Shintani S
    • 学会等名
      Biophysical Society of USA, The 56th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, Ca, USA.
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Unraveling the role of autonomous regulation in heartbeat: Analysis of self-oscillatory properties of rat neonatal cardiomyocytes.

    • 著者名/発表者名
      Shintani S
    • 学会等名
      第49回 日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      姫路
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Real-time measurement of sarcomere length in the rodent heart by using alpha-actinin-GFP.

    • 著者名/発表者名
      Kobirumaki F
    • 学会等名
      第49回 日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      姫路
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 線維化心筋における興奮収縮連関の生理学的特性

    • 著者名/発表者名
      雨宮えりか
    • 学会等名
      第128回 成医会総会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Direct Renin Inhibition Improved Cardiac Remodeling and Survival in Mouse Model of Dilated Cardiomyopathy.

    • 著者名/発表者名
      Hongo K
    • 学会等名
      American Heart Association 2011 Scientific sessions
    • 発表場所
      Orland, FL, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Impairment of contractility in cardiac papillary muscle with fibrosis.

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro KUSAKARI
    • 学会等名
      1st HD Physiology International Symposium
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Compensatory Increase in the Ca2+ Transient Is Important for Contractile Recovery of Dilated Cardiomyopathy in Mice.

    • 著者名/発表者名
      Hongo K
    • 学会等名
      第76回日本循環器学会学術集会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Impairment of E-C coupling in cardiac papillary muscle with fibrosis induced by pressure overload.

    • 著者名/発表者名
      Kusakari Y
    • 学会等名
      第89回日本生理学会学術集会
    • 発表場所
      松本
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Depressed length-dependent activation in skinned left ventricular muscles from a mouse model of dilated cardiomyopathy.

    • 著者名/発表者名
      Inoue T
    • 学会等名
      第89回日本生理学会学術集会
    • 発表場所
      松本
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Properties of sarcomeric self-oscillations in rat neonatal cardiomyocytes : Relationship with heart beats by responce of electrical stimuli.

    • 著者名/発表者名
      Shintani S
    • 学会等名
      第89回日本生理学会学術集会
    • 発表場所
      松本
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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