病態及び発育時における心筋Kチャネル発言の制御について

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670710
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 神谷 香一郎 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (50194973)
• 研究分担者: 神部 福司 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (00211871) ; 安井 健二 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (70283471)
• キーワード: アミオダロン / 甲状腺ホルモン / イオンチャネル / 活動電位 / 遺伝子 / カリウム電流

研究概要

本研究では、心筋の活動電位再分極相を決定するイオンチャネルである心筋Kチャネルについて、病態もしくは発育に伴うイオンチャネルの性質の変化とその機序としての遺伝子発現を介した修飾・調節機構の関与を明らかにすることを目的とする。そのため、病態心筋や培養・幼若心筋にいて、チャネル遺伝子のmRNA量測定、生成される機能蛋白の検出、定量さらに組織内での局在、そしてパッチクランプ法でのイオン電流の観察までを一括して行うものである。また、病態モデルとして家兎やラットに各種薬物を長期間経口投与する系や心肥大動物モデル、そして培養心筋細胞を用いた。
本年度では、研究計画をほぼ予定どうりに遂行できた。その結果1)甲状腺ホルモンはイオンチャネル等に異なる影響を遺伝子発現におよぼし、βアドレナリン受容体を介する細胞内情報伝達系によらないこと、2)心肥大初期の活動電位持続時間の延長にはカルシウム電流の増加、心肥大後期の活動電位持続時間の延長には一過性外向き電流の減少が寄与すること、3)心肥大の作成方法の違いにより心筋イオンチャネルは異なる調節作用を受けること、などを明らかにし、既に欧文雑誌に掲載されている。本研究で使用された研究方法は、チャネル遺伝子量の測定、免疫蛍光染色法によるチャネル蛋白発現の観察、パッチクランプ法によるイオン電流解折などいずれをとっても最近10年間で進歩を遂げた生命科学の手法である。これらを駆使した本研究は、心不全・心肥大のみならずさまざまな病態下での心筋イオンチャネルの活動の解明に著しく貢献すると考えられる

研究成果

• [文献書誌] Kamiya K., YOSHIDA S., HOJO M.et al.: "Acute effects of amiodarone on E-4031-sensitive (I_<Ks>) and 293B-sensitive (I_<Ks>) components of delayed rectifier potassium channels in rabbit ventricular myocytes." Environmental Medicine. 42. 128-130 (1998)
• [文献書誌] HISHIYAMA A., KAMBE F., KAMIYA K., et al.: "Effects of thyroid status on expression of voltage-gated potassium channels." Cardiovascular Research. 40. 343-351 (1998)
• [文献書誌] GUO W., KAMIYA K., HOJO M., et al.: "Regulation of Kv4.2 and Kv1.4 K^+ channel expression by myocardial hypertrophic factors in cultured newborn rat ventricular cellss." Journal of Molecular Cellular Cardiology. 30. 1449-1455 (1998)
• [文献書誌] GUO W., KAMIYA K., KADA K., et al.: "Regulation of cardiac Kv1.5 K^+ channel expression by cardiac fibroblasts and mechanical load in cultured newborn rat ventricular myocytes." Journal of Molecular Cellular Cardiology. 30. 157-166 (1998)
• [文献書誌] GUO W., KAMIYA K., KODAMA I., et al.: "Cell cycle-related changes in the voltage-gated Ca^<2+> currents in cultured newborn rat ventricular myocytes." Journal of Molecular Cellular Cardiology. 30. 1095-1103 (1998)
• [文献書誌] GUO W., KAMIYA K., YASUI K., et al.: "α_1-Adrenoceptor agonists and IGF-1, myicardial hypertrophic factors, regulate the Kv1.5 K^+ channel expression differentially in cultured newborn rat ventricular cells." European Journal of Physiology. 436. 26-32 (1998)