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2020 年度 実績報告書

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

研究課題

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, 准教授 (10734452)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード伸展張力
研究実績の概要

ヒト心臓由来の筋線維芽細胞に定量的な伸展張力を負荷すると、増殖能と遊走能が減少した。また、伸展張力によりαSMA、Collagen-1、Fibronectinの蛋白発現レベルが減少し、線維化に寄与する転写因子Smad2とβ-cateninの蛋白発現レベルも減少した。このことは伸展張力が筋線維芽細胞を脱分化させることを意味する。
次に、筋線維芽細胞においてカルシウムイオンチャンネルであるTRPV4のmRNAと蛋白の発現はいずれも伸展張力により減少した。TRPV4の発現をsiRNAを用いてノックダウンすると、αSMA、Collagen-1、Fibronectin、 Smad2、β-cateninの蛋白の発現レベルがbasalでいずれも減少し、また伸展張力にも応答しなかった。また、増殖能と遊走能もTRPV4のノックダウンにより伸展張力に応答しなかった。このことはTRPV4が伸展張力を感知し、筋線維芽細胞の分化を制御していることを意味する。
以上より心臓線維化の1つの原因として、伸展張力が低下して筋線維芽細胞でのTRPV4の発現が増大し、SMAD2とb-Cateninの発現レベルが増大して線維化が増大すると考えられる。
さらには、伸展張力に応答するmRNAと蛋白の発現レベルの変化をそれぞれDNAアレイと質量分析計で検討し、新規の伸展張力応答遺伝子を多数同定した。
また、伸展張力に応答するマイクロRNAに関しても検討した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Allyl isothiocyanate (AITC) activates nonselective cation currents in human cardiac fibroblasts: possible involvement of TRPA1.2020

    • 著者名/発表者名
      Oguri G, Nakajima T, Kikuchi H, Obi S, Nakamura F, Komuro I.
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 7(1) ページ: e05816

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e05816

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical Usefulness of New R-R Interval Analysis Using the Wearable Heart Rate Sensor WHS-1 to Identify Obstructive Sleep Apnea: OSA and RRI Analysis Using a Wearable Heartbeat Sensor.2020

    • 著者名/発表者名
      Arikawa T, Nakajima T, Yazawa H, Kaneda H, Haruyama A, Obi S, Amano H, Sakuma M, Toyoda S, Abe S, Tsutsumi T, Matsui T, Nakata A, Shinozaki R, Miyamoto M, and Inoue T.
    • 雑誌名

      J Clin Med

      巻: 9(10) ページ: 3359

    • DOI

      10.3390/jcm9103359.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 温熱刺激が骨格筋芽細胞を分化させるメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      小尾正太郎
    • 学会等名
      日本温泉気候物理医学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨格筋芽細胞はHSP70を介して蛋白合成系を増大する2020

    • 著者名/発表者名
      小尾正太郎、井上晃男、中島敏明
    • 学会等名
      日本心臓リハビリテーション学会
  • [学会発表] Trpv1 senses hyperthermia following differentiation in myoblast cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Syotaro Obi, Teruo Inoue, Toshiaki Nakajima.
    • 学会等名
      日本循環器学会
  • [学会発表] 温熱刺激による骨格筋分化の機序2020

    • 著者名/発表者名
      小尾正太郎
    • 学会等名
      第11回ハートクラブカンファレンス

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公開日: 2021-12-27  

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