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2023 年度 実施状況報告書

心臓の生理的ROSシグナリングと心不全の過剰酸化ストレスの関係

研究課題

研究課題/領域番号 22K16125
研究機関旭川医科大学

研究代表者

千葉 弓子  旭川医科大学, 医学部, 助教 (70835777)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード糖尿病性心筋症 / ROS / 心不全 / 機械的負荷 / TRPC3 / NOX2 / 酸化ストレス / 肥満
研究実績の概要

心不全の発症要因として高血圧のような心筋の慢性的な力学負荷によって誘発される酸化ストレスが挙げられる。心筋細胞を一時的に急性伸展刺激をすると酸化ストレスの要因となる活性酸素種(Reactive Oxygen Species: ROS)が産生されることが知られているが、この伸展誘発性ROSが過剰に産生されることで、心不全などの病態を惹起しているのではないかと考えた。
糖尿病患者は非糖尿病患者に比べ心不全の発症率が高いことから、Diet induced obesity(DIO)マウスの心筋の伸展誘発性ROS産生を調べたところ、有意に増加していた。さらに詳細に解析したところ、伸展誘発性ROS産生の増加は高血糖由来ではなく、臓器間ネットワークを介し伸展誘発性ROSが増加していたことが示唆された。
心筋の伸展誘発性ROS産生はNOX2由来であることが分かっており、今後NOX2 KOマウスなどを用いて生理的なROSが病的ROSになるメカニズムを探索する予定である。
また、伸展誘発性のROSはパネキシンチャネルが伸展刺激を感知しATPが放出することで、そのATPがP2Y-PLC-TRPC3-NOX2 pathwayを活性化させ、産生されることが明らかとなった。伸展誘発性のROSは心筋収縮性維持の為の生理的なROSであることも解明された。

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

高血糖により病的なROSが増加すると当初想定していたが、伸展誘発性ROSの増加は臓器間ネットワークを介したものであることが明らかとなった。また、伸展誘発性ROSを産生するNOX2を欠損させたマウスも順調に増えており、本研究はおおむね順調に進展していると判断される。

今後の研究の推進方策

心筋において伸展誘発性ROSを産生させるNOX2を欠損させたマウスを用いて、伸展誘発性ROS産生が抑制された場合の糖尿病性の心筋症について解析予定である。

次年度使用額が生じた理由

当該年度では使用したマウスの数が計画していたマウスの数よりも少なかった為、次年度使用額が生じた。次年度ではマウスを購入する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Stretch‐induced reactive oxygen species contribute to the Frank?Starling mechanism2023

    • 著者名/発表者名
      Kaihara Keiko、Kai Hiroaki、Chiba Yumiko、Naruse Keiji、Iribe Gentaro
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1113/JP284283

    • 査読あり
  • [学会発表] 心筋の伸展刺激誘発性ROS産生のメカノトランスダクション2024

    • 著者名/発表者名
      千葉弓子、貝原恵子、入部玄太郎
    • 学会等名
      第63回 日本生体医工学会大会
  • [学会発表] SGLT2阻害薬は心臓の機械的負荷由来の酸化ストレスを制御する2023

    • 著者名/発表者名
      千葉弓子、金井秀太、板倉正道、入部玄太郎
    • 学会等名
      第44回 日本循環制御医学会 総会・学術集会
  • [学会発表] 高脂肪食負荷マウスでは臓器間ネットワークを介して心筋の機械的負荷誘発性ROS産生を増強する2023

    • 著者名/発表者名
      千葉弓子、入部玄太郎
    • 学会等名
      第103回 日本生理学会北海道地方会
  • [学会発表] 高脂肪食負荷により心筋細胞の急性伸展誘発性ROS産生は増加する2023

    • 著者名/発表者名
      千葉弓子、入部玄太郎
    • 学会等名
      第101回 日本生理学会大会
  • [図書] 月刊 細胞2023

    • 著者名/発表者名
      千葉弓子、入部玄太郎
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      ニュー・サイエンス社

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公開日: 2024-12-25  

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