未熟心筋細胞から成熟心筋細胞への電気特性分化のしくみ-胎生期マウス心筋イオンチャネル発現の変容とその制御-

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14570654
• 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, 助教授 (70283471)
• 研究分担者: 堀場 充 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (40345913) ; 李 鐘国 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (60303608) ; 児玉 逸雄 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (30124720)
• キーワード: development / heart / mouse / T-type / L-type / calcium / mRNA / current

研究概要

T型Ca^<2+>チャネル(α1α,1H)の発達に伴う変化
本実験では、マウス心筋の発達に伴うT型Ca^<2+>チャネルの変化を分子生物学的及び電気生理学的に検討した。心室あるいは単一心室筋細胞は、胎生9.5日齢、18日齢マウスから得た。膜電流はパッチクランプ法により記録した。T型Ca^<2+>チャネルをコードする遺伝子であるCav3.1(α1G),Cav3.2(α1H)遺伝子の発現については、リアルタイムPCR法で解析した。大きなT型Ca^<2+>チャネルが胎生9.5日齢、18日齢では記録できるが、成熟期には記録できなかった。その電気生理学的性質は、Cav3.2の機能的発現を示唆した。mRNA発現解析では、Cav3.2遺伝子が胎生9.5日齢から強く発現し、発達に伴い減少したが、Cav3.1は胎生18日から少量の発現が認められた。病態心筋で観察される異常自動能は、Cav3.2遺伝子でコードされるT型Ca^<2+>チャネルが関わることも予想された。
L型Ca^<2+>チャネルの発達に伴う変化
我々は、L型Ca^<2+>チャネルの発達に伴う変化を電気生理学的・分子生物学的に検討した。心室あるいは単一心室筋細胞は、胎生9.5日齢、18日齢マウスから得た。膜電流はパッチクランプ法により記録した。L型Ca^<2+>チャネルをコードする遺伝子であるCav1.2(α1C),Cav1.3(α1D)遺伝子の発現については、リアルタイムPCR法で解析した。胎生初期マウス心室筋のL型Ca^<2+>チャネルはその活性化曲線・不活性化曲線とも陰性にシフトしており、Cav1.3遺伝子の特性を示した。mRNA発現でも、胎生9.5日齢はCav1.3遺伝子優位であり、胎生18日齢・成熟期ではCav1.2が主であった。またCav1.3のsplicing variantについても別に検討した。

研究成果

• [文献書誌] Noriko Niwa, Kenji Yasui, Tobias Opthof, Haruki Takemura, et al.: "The Ca_v3.2 subunit underlies the functional T-type Ca^<2+> channel in murine hearts during the embryonic period"American Journal of Physiology (Heart and Circulatory Physiology). (in press).
• [文献書誌] Maekawa A, Lee JK, Nagaya T, Kamiya K, Yasui K, et al.: "Overexpression of calpastatin by gene transfer prevents troponin I degradation and ameliorates contractile dysfunction in rat hearts subjected to ischemia/reperfusion"Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 35. 1277-1284 (2003)
• [文献書誌] Takeshita K, Fujimori T, Kurotani Y, Honjo H. Tsujikawa H. Yasui K. et al.: "Sinoatrial node dysfunction and early unexpected death of mice with a defect of kloto gene expression"Circulation. (in press).
• [文献書誌] Yasui K, Hojo M, Niwa N, Kodama I.: "The difference of mRNA expression of ATP-sensitive K^+ channel subunits in embryonic and adult mouse heart"Environmental Medicine. 47. 35-36 (2003)
• [文献書誌] Takemura H, Yasui K, Ueda Y, Kodama I.: "mRNA expression of connexin 43 in mouse hearts after myocardial infarction"Environmental Medicine. 47. 37-38 (2003)
• [文献書誌] Niwa N, Hojo M, Yasui K, Kodama I.: "Immunoblotting of T-type Ca^<2+> channel protein in mouse brain and embryonic heart by using two antibodies against Cav3.1 channels"Environmental Medicine. 47. 42-44 (2003)