| 研究課題/領域番号 |
20K07303
|
|---|
| 研究機関 | 産業医科大学 |
|---|
研究代表者 |
高橋 富美 産業医科大学, 医学部, 教授 (50274436)
|
|---|
| 研究分担者 |
石兼 真 産業医科大学, 医学部, 講師 (40470190)
井川 和宣 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (80401529)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | 心筋梗塞 / 線維化 / GSK-3 / 筋線維芽細胞 |
|---|
| 研究実績の概要 |
我が国の心筋梗塞の発症率は、高齢化率の上昇に伴って増加傾向にある。心筋梗塞発症後は、早期再灌流療法の確立により死亡率は低下しているが、梗塞心筋の修復性線維化とこれに続く心臓リモデリングによる心機能の低下が問題となっている。修復性線維化に起因する心臓リモデリングは、さらなる心臓線維化と心肥大を引きおこし、心機能の低下へと結びつく。この心臓線維化の発症には線維芽から分化する筋線維芽細胞が大きな役割を担っている。心筋リモデリングに伴う線維化のコントロールは、心筋梗塞治療のターゲットとして有望視されているが、現段階では“線維化抑制薬”は開発されておらず、同薬の開発が求められている。
我々はこれまでに、グリコーゲン合成酵素キナーゼ-3（GSK-3）の活性化作用を有する薬物が、心筋の線維化を抑制することを報告しているが、線維化の主体となる筋線維芽細胞への影響など、その詳細な機序の解明には至っておらず、臨床応用のために解決すべき課題となっている。そこで本研究では、筋線維芽細胞に主眼をあて、GSK-3活性化薬による心臓線維化抑制機序を明らかにし、臨床応用へと発展させるための基盤研究を行っている。
今年度はin vitroの系にてマウス心臓由来線維芽細胞の培養法・筋線維芽細胞への分化法の確立と、in vivoの系にてマウス心臓の冷凍焼灼法による心筋線維化モデルの確立を試みた。前者は低酸素培養法の併用にて、また後者はプローブの大きさや圧着時間を検討することにより、実験系の確立に成功した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では、①心臓由来線維芽細胞と②マウス心筋梗塞モデルを用いて、線維芽細胞から筋線維芽細胞への転換および筋線維芽細胞の機能に及ぼす、GSK-3活性化薬（コキシブ系薬物、DIF）の影響を検討することを目的としている。今年度はin vitroの系にてマウス心臓由来線維芽細胞の培養法・筋線維芽細胞への分化法の確立と、in vivoの系にてマウス心臓の冷凍焼灼法による心筋線維化モデルの確立を試みた。
①マウス心臓線維芽細胞：培養法および筋線維芽細胞への分化法の確立
新生児マウスより心臓を摘出し、コラゲナーゼ処理により線維芽細胞を分離・培養する。培養条件を低酸素（5％O2, 7.5％CO2）にすることにより、マウス心臓由来線維芽細胞の初代培養に成功した。筋線維芽細胞への転換は普遍的に行われているTGF-β処置以外にも、今回行った低酸素条件下での培養によっても転換を誘導できることを見出した。
②マウス心筋梗塞モデル：冷凍焼灼法による心臓線維化モデル
アルミニウム製プローブを液体窒素にて冷却し、それを用いて露出させたマウス心臓を冷凍焼灼して、心筋を壊死させ、心臓線維化モデルを作製した。心機能の低下程度に個体ごとのばらつきが少なく、評価に用いやすいモデルを作製することができた。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後は培養法および筋線維芽細胞への分化法が確立したマウス由来心筋線維芽細胞を用いて線維芽細胞から筋線維芽細胞への転換に及ぼすGSK-3活性化薬の影響を検討するとともに、そのシグナル系の検討を行う。
また、心筋梗塞モデルマウスにGSK-3活性化薬を摂餌投与し、心筋梗塞作成後の梗塞巣における変化（筋線維芽細胞の出現時期、残存期間、活性化程度）、心筋線維化程度および心機能への影響を検討する。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
マウス心筋梗塞モデル作成が順調に進み、使用したマウスの数が減少したので、作成に要する費用（麻酔薬・縫合糸など）やマウス購入費・飼育保管費等が予想より少なくて済んだため。次年度は、確立したモデルを用いた病理組織標本の作製・解析を進めていく。
|
