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2008 年度 実績報告書

心室壁の不均一性に基づく心筋分子モータ挙動と興奮収縮連関の統合的解析

研究課題

研究課題/領域番号 20300162
研究機関奈良県立医科大学

研究代表者

清水 壽一郎  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (80294403)

研究分担者 高木 都  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (00033358)
三澤 裕美  奈良県立医科大学, 医学部, 教務職員 (50281275)
キーワードSPring-8 / X線回折 / 心臓 / 左心室自由壁 / アクチン / ミオシン / クロスブリッジ / ラット
研究概要

ラット摘出心標本を用いたX線回折実験にて、低酸素灌流時の左心室圧低下について前負荷が及ぼす影響について解析を行った。正常酸素灌流時には前負荷の増大に伴い左心室発生圧は有意な増大傾向を示し、Frank-Starlingの法則が成り立つことを確認した。一方、低酸素灌流時では、前負荷が低いときには正常酸素灌流時と同じ程度の左心室発生圧とクロスブリッジの形成が認められたが、前負荷が増大すると左心室発生圧の低下およびクロスブリッジ形成量の減少が観察された。このときも、心筋線維のカルシウム感受性を規定する因子の一つである心筋線維格子間隔は前負荷の増大により短縮する傾向を示し、低酸素灌流時のクロスブリッジ形成量の低下の原因が筋線維格子間隔には無いことを示した。一方、心筋スライス標本を用いた心筋細胞内カルシウム動態観察では、前負荷を増大させることはできないものの、カルシウムトランジェントの高さには有意差はないものの、持続時間は有意に延長していることが観察された。これは、心筋線維とカルシウムの作用時間の延長を示すが、一方で心筋線維のカルシウム感受性の低下により、細胞質カルシウム濃度の高値が宣戦している可能性もある。実際、低酸素環境下では無酸素環境下とは異なり細胞質pHの低下はそれほど強いとはいえず、それに伴うカルシウム感受性の変化も強くはないと考えられる。しかし、低酸素環境下で前負荷を増大させた場合、CPを有意に低下させ無機リン酸濃度が高まる可能性がある。これは、ミオシンATPaseやその他のATPase機能を抑制する可能性があり、低酸素灌流時に前負荷を増大させた場合に観察される左心室発生圧の低下およびクロスブリッジ形成量の低下は、無機リン酸の増大による可能性が高いことを示した。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Increased O_2 consumption in excitation-contraction coupling in hypertrophied rat heart slices related to increased Na+-Ca^<2+> exchange activity.2009

    • 著者名/発表者名
      Shimizu J
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences 59

      ページ: 63-74

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of neuronal NO synthase in regulating vascular superoxide levels and mitogen-activated protein kinase phosphorylation.2009

    • 著者名/発表者名
      Zhang GX
    • 雑誌名

      Cardiovascular Research 81

      ページ: 389-399

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rescue of Ca^<2+> overload-induced left ventricle dysfunction by targeted ablation of phospholamban.2009

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Tsuji
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 296

      ページ: H310-H317

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mode of frequency distribution of external work efficiency of arrhythmic beats during atrial fibrillation remains normal in canine heart.2009

    • 著者名/発表者名
      Shimizu J
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences 59

      ページ: 75-80

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Opposite roles of nNOS in the cardiac ischemia reperfusion-induced injury and in ischemia preconditioning-induced cardioprotection in mice.2009

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Mei Lu
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isoproterenol-induced hypertrophied rat hearts : Does short-term Treatment correspond to long-term treatment?2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshita D
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences 58(3)

      ページ: 179-188

    • 査読あり
  • [学会発表] Increasing Heart Rate Increased Residual Actin-Myosin Interaction without Raising End-diastolic Left Ventricular Pressure in Beating Rat Heart.2009

    • 著者名/発表者名
      Yamato Tamura
    • 学会等名
      第73回日本循環器学会総会・学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-03-21
  • [学会発表] Increasing preroad reduced actin-myosin interaction in isolated beating rat whole heart under hypoxia.2009

    • 著者名/発表者名
      Shimizu J
    • 学会等名
      Biophysical Society 53^<rd> Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston
    • 年月日
      2009-03-03
  • [学会発表] Increasing preload attenuates crossbridge formation under hypoxia2009

    • 著者名/発表者名
      Tamura Y
    • 学会等名
      Biophysical Society 53^<rd> Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston
    • 年月日
      2009-03-03
  • [学会発表] Role of nNOS in basal and angiotensin II-induced vascular O_2 generation and MAPK phosphorylation.2009

    • 著者名/発表者名
      Guo-Xing Zhang
    • 学会等名
      第19回日本病態生理学会大会
    • 発表場所
      所沢
    • 年月日
      2009-01-24
  • [学会発表] 高い心拍数ではアクチン-ミオシンの架橋形成は減少する2008

    • 著者名/発表者名
      田村大和
    • 学会等名
      第61回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 発表場所
      福岡(福岡国際会議場)
    • 年月日
      2008-10-13
  • [学会発表] 5・HT4受容体作動薬による排便反射(直腸-直腸反射と直腸-内肛門括約筋反射)促進作用ノ」メカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      松吉 ひろ子
    • 学会等名
      第7回日本Neurogastroenterology (神経消化器病)学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-09-30
  • [学会発表] Opposite roles of nNOS in cardiac ischemia reperfusion-induced injury and in ischemia preconditioning-induced cardioprotection in mice.2008

    • 著者名/発表者名
      Guo-Xing Zhang
    • 学会等名
      第101回近畿生理学談話会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] 大動脈遮断解除後の再濯流障害予防における水溶性カルパイン阻害剤の効果:ラット血液交叉濯流摘出心臓標本を用いて2008

    • 著者名/発表者名
      吉川義朗
    • 学会等名
      第13回病態と治療におけるプロテアーゼとインヒビター学会学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-08-22
  • [学会発表] ラット摘出心標本における左心室等容性発生圧とナノオーダー心筋分子モータ挙動の関係2008

    • 著者名/発表者名
      清水壽一郎
    • 学会等名
      第29回日本循環制御医学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-10
  • [学会発表] 低酸素環境下での前負荷の増大は心筋分子モータ機能を低下させる2008

    • 著者名/発表者名
      清水壽一郎
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-05-08
  • [備考]

    • URL

      http://www.naramed-u.ac.jp/~2phy/Gyoseki.htm

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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