伸展刺激による心臓筋線維芽細胞の脱分化調節機構を解明する

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08084
• 研究機関: 獨協医科大学
• 研究代表者: 小尾 正太郎 獨協医科大学, 医学部, 講師 (10734452)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 機械的刺激 / 伸展張力 / 線維化

研究実績の概要

siRNAを用いてTRPV4の発現をノックダウンさせた後にヒト心臓由来筋線維芽細胞に伸展張力を負荷すると、basalの発現において線維化のマーカーであるaSMA、collagen I、fibronectinの蛋白発現が減少し、伸展張力にも応答しなかった。このことはカルシウムイオンチャンネルであるTRPV4が伸展張力を感知し、筋線維芽細胞を脱分化させることを意味する。
次に、DNAアレイを用いて伸展張力に応答する遺伝子の発現変化を検討したところ、伸展張力により約2万遺伝子のうち86遺伝子が2倍以上に有意に増大し、142遺伝子が2分の1以下に有意に減少した（N=4, P<0.05)。Bioinfomatics解析では、伸展張力に応答する遺伝子の発現部位、機能解析、シグナル解析を行ったところ、TGFβのシグナルが関与しており、他のシグナルの関与も新たに示唆された。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

従来の手法による解析だけでなく、新たな解析手法としてbioinfomatics解析ができるようになったため。

今後の研究の推進方策

TRPV4のコンストラクトを作製し、伸展張力による細胞内の分布の変化を共焦点下で検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Heat induces myogenic transcription factors of myoblast cells via transient receptor potential vanilloid 1 (Trpv1). (2018)
  • 著者名/発表者名: Obi S, Nakajima T, Hasegawa T, Nakamura F, Sakuma M, Toyoda S, Tei C, and Inoue T.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio. 巻: 9(1) ページ: 101-113
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12550.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of serum concentrations of irisin and the adipokines adiponectin and leptin with epicardial fat in cardiovascular surgery patients. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaneda H, Nakajima T, Haruyama A, Shibasaki I, Hasegawa T, Sawaguchi T, Kuwata T, Obi S, Arikawa T, Sakuma M, Amano H, Toyoda S, Fukuda H, Inoue T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 13(8) ページ: e0201499
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0201499.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Muscle hypertrophy following blood flow-restricted low force isometric electrical stimulation in rat tibialis anterior: Role for muscle hypoxia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Koide S, Yasuda T, Hasegawa T, Yamasoba T, Obi S, Toyoda S, Nakamura F, Inoue T, Poole DC, Kano Y.
  • 雑誌名: J Appl Physiol (1985). 巻: 125(1) ページ: 134-145
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00972.2017.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mobilization of progenitor cells and assessment of vessel healing after second generation drug-eluting stenting by optical coherence tomography. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakuma M, Nasuno T, Abe S, Obi S, Toyoda S, Taguchi I, Sohma R, Inoue K, Nishino S, Node K, Attizzani G, Bezerra H, Costa M, Simon D, and Inoue T.
  • 雑誌名: Int J Cardiol Heart Vasc 巻: 18 ページ: 17-24
  • DOI: 10.1016/j.ijcha.2017.12.003.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著