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心筋線維化における興奮収縮連関の細胞間相互作用形態機能解析

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 25136719
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

草刈 洋一郎  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (80338889)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード心筋線維化
研究実績の概要

ラット肺動脈狭窄モデル(Banding Model)心筋の乳頭筋を摘出し、細胞内Ca2+濃度と張力の同時測定を行った。機能測定後、組織固定を行い、マッソン染色を施行した。得られた染色結果からBanding Modelを線維化のない肥大心筋(Hypertrophy)群と線維化のある肥大心筋(Fibrosis)群に分類した。Hypertrophy群は収縮力が保たれていたが、Fibrosis群は収縮力が有意に減弱していた。右室圧負荷心肥大によって発症する線維化には、中間状態がなく、明確に二相性に分類できるモデルであることが確認された。一方で乳頭筋径と細胞短軸面積はHypertrophy群とFibrosis群で同等であった。Fibrosis群を線維化発症モデルとして網羅的解析をDNAマイクロアレイにて施行した。Fibrosis群とHypertrophy群の間で有意に発現量の差があったのはNCAM1とFGF23であった。qRT-PCRにてNCAM1とFGF23のmRNA発言が有意に増加していることが確認され、線維化特異的因子である可能性が示唆された。心筋を心筋細胞と非心筋細胞に分離培養したところ、FGF23は心筋細胞に有意に発現しており、NCAM1は非心筋細胞に有意に発現していた。そこで非心筋細胞で多くの割合を占める線維芽細胞に対して、培養液中にFGF23を投与した。線維芽細胞はFGF23単独では筋線維芽細胞に分化しなかった。一方で線維芽細胞はTGF-beta投与でも筋線維芽細胞に分化しなかった。FGF23とTGF-betaを同時投与したところ線維芽細胞は筋線維芽細胞に分化した。この結果はFGF23が単独での線維化促進には寄与しておらず、何らかの炎症性刺激に対して協調的に働いて線維化促進に寄与することを示唆する。本研究で新たな心臓線維化発症メカニズムの可能性が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Genetic modulation of the SERCA activity does not affect the Ca2+ leak from the cardiac sarcoplasmic reticulum.2014

    • 著者名/発表者名
      Morimoto S, Hongo K, Kusakari Y, Komukai K, Kawai M, O-Uchi J, Nakayama H, Asahi M, Otsu K, Yoshimura M, Kurihara S.
    • 雑誌名

      Cell Calcium.

      巻: 55 号: 1 ページ: 17-23

    • DOI

      10.1016/j.ceca.2013.10.005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three‐dimensional myocardial scarring along myofibers after coronary ischemia–reperfusion revealed by computerized images of histological assays.2014

    • 著者名/発表者名
      Katz MY, Kusakari Y, Aoyagi H, Higa JK., Xiao CY, Abdelkarim AZ, Marh K, Aoyagi T, Rosenzweig A, Lozanoff S, Matsui T.
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 2(7) 号: 7 ページ: e12072-e12072

    • DOI

      10.14814/phy2.12072

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Depressed Frank-Starling mechanism in the left ventricular muscle of the knock-in mouse model of dilated cardiomyopathy with troponin T deletion mutation ΔK2102013

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kobirumaki-Shimozawa F, Kagemoto T, Fujii T, Terui T, Kusakari Y, Hongo K, Morimoto S, Ohtsuki I, Hashimoto K, Fukuda N
    • 雑誌名

      J Mol Cell Cardiol.

      巻: 63 ページ: 69-78

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2013.07.001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ビタミンB1の虚血再灌流における心収縮保護効果.2014

    • 著者名/発表者名
      山田祐揮、池上拓、工藤由佳、草刈洋一郎、南沢 享.
    • 学会等名
      第131回成医会総会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度乳酸負荷が心房と心室の収縮性に及ぼす影響の違い.2014

    • 著者名/発表者名
      志村大輔、草刈洋一郎、合田亘人、南沢享
    • 学会等名
      心血管膜輸送研究会2014
    • 発表場所
      岡崎(愛知)
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 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.2014

    • 著者名/発表者名
      草刈洋一郎
    • 学会等名
      26年度 第一回 領域全体会議・研究報告会。
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DNA microarray profiling identified cardiac fibrosis-related genes following pressure overloaded hypertrophy.2014

    • 著者名/発表者名
      Uesugi K, Nakai G, Kusakari Y, Urashima T, Semba K, Minamisawa S.
    • 学会等名
      58th Biophysical society annual meeting.
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] DNA microarray profiling identified cardiac fibrosis-related genes following pressure overloaded hypertrophy.2014

    • 著者名/発表者名
      Kusakari Y, Uesugi K, Nakai G, Shimura D, Urashima T, Kurihara S, Minamisawa S.
    • 学会等名
      第91回日本生理学会学術集会.
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Interstitial Myocardial Fibrosis Impairs Excitation Contraction Coupling in Hypertrophied Cardiac Papillary Muscle Induced by Pressure Overload.2014

    • 著者名/発表者名
      Kusakari Y, Urashima T, Uesugi K, Nakai G, Shimura D, Kurihara S, Minamisawa S.
    • 学会等名
      第78回日本循環器学会学術集会.
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cardiac fibrosis impairs E-C coupling in hypertrophied cardiac papillary muscle induced by pressure overload.2013

    • 著者名/発表者名
      Kusakari Y, Urashima T, Uesugi K, Kurihara S, Minamisawa S.
    • 学会等名
      ISHR XX1 world congress.
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive transcription profiling in cardiac hypertrophy with fibrosis.2013

    • 著者名/発表者名
      Uesugi K, Kusakari Y, Urashima T, Semba K, Kurihara S, Minamisawa S.
    • 学会等名
      新学術領域研究「多階層生体機能学」第二回国際シンポジウム.
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive transcription profiling uncovered cardiac fibrosis-related genes following pressure overloaded hypertrophy.2013

    • 著者名/発表者名
      Uesugi K, Kusakari Y, Minamisawa S.
    • 学会等名
      International academiy of cardiovascular sciences, XII Japanese section meeting.
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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