2023 年度研究成果報告書

危険な2周期心拍の抑止のための動物および数理モデルを用いたイオン電流因子の分析

研究課題

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研究課題/領域番号	21K12668
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分90110:生体医工学関連
研究機関	東京都立大学
研究代表者	矢澤徹東京都立大学, 理学研究科, 客員研究員 (30106603)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	心臓活動電位
研究成果の概要	心臓は収縮で毎回大きく動く。そのため細胞内活動電位記録では動きに起因するアーチファクトが入る恐れがある。一般的な数理モデルはアーチファクトがある波形、ナトリウム活動電位の後に続くノッチのある波形、を正常波形としてモデリングしているように見える。これでは「危険な2周期心拍の抑止」など、モデルが人類に貢献できない。事実この20年ほど、心臓モデルが考案されたが依然突然死は減らない。Woodbury法による正確で注意深い実験により、本研究の結果から、標準的心筋活動電位波形からノッチを除くことを提案する結論に至った。将来の改変したモデルが突然死発生機構を解明できる展望が開けた。
自由記述の分野	電気生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	心筋は常に動くため、研究データに動きのアーチファクトが入りやすい。ややもすると信頼性のある「一般心臓活動電位波形」に基づかないモデルが作られてしまう。現在の数理モデルが参考にしている基本波形（正常時の心臓活動電位波形）を正しいものに変更してモデルをつくり直すことは、致死性不整脈発生の研究につなげられるという意義がある。例えば、これまで出来なかった（モデルで試みても発生させられなかった）ブルガダ型心拍がどのような状況下で発生するのかイオン環境から研究できることになる。本研究でアーチファクトの混入を避けた記録がどのような波形か結論が出た。将来のモデル作成そして危険脈防止研究への挑戦の糸口となった。