哺乳類発生段階における心筋細胞の機能分化

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11670673
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 安井 健二 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (70283471)
• 研究分担者: 李 鍾国 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (60303608) ; 神谷 香一郎 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (50194973) ; 児玉 逸雄 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (30124720) ; 山崎 喜代子 西南学院大学, 文学部, 教授
• キーワード: development / Heart / mouse / If / Calcium / EC-coupling / mRNA

研究概要

1)過分極誘発内向き電流(I_f)チャネルの発達に伴う変化
本実験では、胎生期マウス心室筋を用いた。過分極誘発内向き電流(I_f)チャネルをコードする遺伝子であるHCN遺伝子(HCNl-4)の発現について、リアルタイムPCR法で解析した。HCN遺伝子は、胎生9.5日齢は充分に発現していたが、胎生18日齢では発現量は減少する事が判明した。そのサブタイプ別の解析では、胎生9.5日齢ではHCN4が最も発現がよく次にHCN1であった。一方、胎生18日齢ではHCN2の発現が主であり、I_fチャネルは発達に伴うサブタイプの変化が見られた。病態心筋で観察される異常自動能は、このような過分極誘発内向き電流(I_f)チャネルが関わることも予想されるため、実際の病態心筋を使った解析が必要と考えられた。
2)Ca^<2+>ハンドリング蛋白の発達に伴う変化
Ryanodine受容体(RyR2)・筋小胞体Ca^<2+>ポンプ(SERCA2)・Phospholamban(PLB)・Na^+/Ca^<2+>交換蛋白(NCX1)のmRNA発現を、リアルタイムPCR法で解析した。
9.5dpcから18dpcの発達段階で、RyR2、SERCA2、PLBのmRNA発現は、それぞれ8、3、15倍増加した。NCX1のmRNAは9.5dpcから十分な発現を認めるが、この発達段階では発現変化はなかった。成熟期でRyR2、SERCA2、PLBのmRNA発現はさらに増加したが(9.5dpcに対し21、18、33倍)、NCX1は50%減少した。Ca^<2+>transientはCa^<2+>指示蛍光色素を用いて記録した。9.5dpcでSR阻害剤はCa^<2+>transientに影響を与えず、成熟期では消失させた。またCaチャネル阻害剤で、9.5dpcのCa^<2+>transientは消失した。

研究成果

• [文献書誌] TAKAGISHI Yoshiko,YASUI Kenji,SEVERS Nicholas J,MURATA Yoshiharu: "Specoes-specific difference in distribution of voltage-gated L-type Ca^<2+> channels of cardiac myocytes."American Journal of Physiology (Cell Physiology). 279. C1963-C1969 (2000)
• [文献書誌] TAKEUCHI Susumu,TAKAGISHI Yoshiko,YASUI Kenji,MURATA Yoshiharu, et al.: "Voltage gated K^+channel,Kv4.2,localizes predominantly to the transverse-axial tubular system of the rat myocyte."Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 32. 1361-1369 (2000)
• [文献書誌] TSUJI Yukiomi,OPTHOF Tobias,KAMIYA Kaichiro,YASUI Kenji,LIUWeiran, et al.: "Pacing-induced heart failure causes a reduction of delayed rectifier potassium currents along with decreases in calcium and transient outward currents in rabbit ventricle"Cardiovascular Research. 48. 300-309 (2000)
• [文献書誌] YASUI Kenji,KADA Kenji,HOJO Mayumi,LEE Jong-Kook,KAMIYA Kaichiro,et al.: "Cell-to-cell interaction prevents cell death in cultured neonatal rat ventricular myocytes."Cardiovascular Research. 48. 68-76 (2000)
• [文献書誌] LU Zhibo,KAMIYA Kaichiro,YASUI Kenji,KODAMA Itsuo: "I_<ks> block produces different effects on action potentials of rabbit and guinea pig ventricular myocytes"Enviromental Medicine. 44. 35-37 (2000)
• [文献書誌] YASUI Kenji,LIU Weiran,OPTHOF Tobias,KODAMA Itsuo: "Initiation and propagation of spontaneous excitation in the early-stage embryonic mouse heart."Environmental Medicine. 44. 25-28 (2000)