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2012 年度 実施状況報告書

心臓線維化形成におけるEpacの役割と心不全治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23591087
研究機関鶴見大学

研究代表者

奥村 敏  鶴見大学, 歯学部, 教授 (60233475)

研究分担者 佐藤 元彦  愛知医科大学, 医学部, 教授 (40292122)
キーワードシグナル伝達 / 循環器高血圧 / サイクリックAMP / 心不全 / 遺伝子改変マウス
研究概要

[目的]平成23年度の解析結果よりcAMPにより活性化される新しいベータアドレナリン受容体(b-AR)シグナル構成因子 Epacの欠損マウス(Epac1KO)における慢性圧負荷刺激心不全マウスモデルの心臓繊維化抑制機序としてMMPによるCollagen分子の分解亢進が示唆された。平成24年度は慢性化カテコラミン刺激心不全マウスモデルを作成してEpac1の心臓繊維化にはたす役割について更に詳細な検討を行った。[方法] 心臓に高発現を示すEpac1ノックアウトマウス(Epac1KO)とWT(wild type)を用いてイソプロテレノール(ISO)による慢性刺激(60mg/kg/day 7days)心不全マウスモデルを作成した。[結果] ISO投与後の心機能(LVEF)低下の割合はEpac1KOではWTに比べて有意に抑制されていた。心肥大の程度に関しては有意差が見られなかったが、TUNEL染色によるアポトーシス陽性細胞の割合とMasson-Trichrome染色による線維化領域はEpac1KOではWTにくらべて有意に減少していた。以上の所見が確認されたサンプルを用いて、EGFレセプター-(EGFR)-ERK経路の活性化は心筋線維芽細胞の増殖を誘導するが確認されているため、EGFRとERKのリン酸化をウエスタンブロッティング(WB)と免疫染色(IHC)で確認した。その結果WBの結果ではWTではEpac1KOに比べてEGFR(Tyr1088)は約2倍、ERK(Tyr202/Tyr204)は約1.5倍高く、いずれのリン酸化亢進も線維化領域に限局していた。[結論] MMPによるCollagen分子の分解抑制以外にEpac1はEGFR-ERK経路の活性化により心臓線維化の形成を促進させることが示唆された。

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

平成23年度の研究成果よりEpac1KOの慢性カテコラミン刺激心不全マウスモデルの繊維化抑制作用のメカニズムとしてMMPによるCollagen分子の分解亢進が確認されたが、今年度の研究成果からEpacは1EGFR-ERKシグナルの活性化を制御して心臓線維化を制御しているという新しいメカニズムが確認された。

今後の研究の推進方策

平成25年度は、慢性カテコラミン刺激以外の心不全マウスモデルをEpac1KOを用いて作成し、Epac1KOが同様に心臓繊維化抑制作用を示すかどうかを検討する。まずは大動脈縮窄による慢性圧負荷刺激心不全マウスモデルについて解析を行い、心臓繊維化抑制の程度、メカニズムの違いなどを中心に検討する予定である。Epacには2種類のサブタイプが存在する。心臓に発現する主要なサブタイプはEpac1であるが、Epac2も心臓に発現していることを我々は確認している。Epac2KOについても、Epac1KOと同様に心不全マウスモデルを作成して、Epacの心臓繊維化に対するサブタイプ特異的な違いについて検討を行う。

次年度の研究費の使用計画

消耗品:抗体、試薬類、動物維持費用(餌、床敷、動物センター管理費用など)
学会旅費:日本循環器学会、アメリカ心臓病協会、日本内科学会、循環制御医学会、老年病学会など
論文投稿費用、別刷費用、英文校閲費用

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Inhibition of phosphodiesterase type 3 dilates the rat ductus arteriosus without inducing intimal thickening2012

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa Y, Yokoyama U, Iwamoto M, Oshikawa J, Okumura S, Sato M, Yokota S, Masuda M, Asou T, Ishikawa Y
    • 雑誌名

      Circ J

      巻: 76 ページ: 2456-2464

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pharamacological Stimulation of Type 5 Adenylyl Cyclase Stabilizes Heart Rate Under Microgravity and Hypergravity Induced by Parabolic Flight2012

    • 著者名/発表者名
      Yunzhe Bai, Satoshi Okumura et al.
    • 雑誌名

      J Pharamacol Sci

      巻: 119 ページ: 381-389

    • DOI

      10.1254/jphs.12102FP

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of EP4 signaling attenuate aortic aneurysm formation2012

    • 著者名/発表者名
      Utako Yokoyama, Satoshi Okumura et al.
    • 雑誌名

      PLos One

      巻: 7 ページ: e36724

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0036724

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of ascorbic acid on reactive oxygen species production in chemotherapy and hyperthermia in prostate cancer cells2012

    • 著者名/発表者名
      Hidenobu Fukumura, Satoshi Okumura et al.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 62 ページ: 251-257

    • DOI

      10.1007/s12576-012-0204-0.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prevention of heart failure in mice by an antiviral agent that inhibits type 5 cardiac adenylyl cyclase2012

    • 著者名/発表者名
      Kousaku Iwatsubo, Satoshi Okumura et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol

      巻: 302 ページ: H2622-H2628

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00190.2012

    • 査読あり
  • [学会発表] Disruption of Epac1 decreases phosphorylation of phospholamban and protects the heart against stress

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okumura et al
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Scission 2012
    • 発表場所
      Los Angeles Convention Center (Los Angeles, CA, USA)
  • [学会発表] Roles of Epac in muscle hypertrophy and fiber-type transition induced by beta2-adrenoceptor agonist in masseter muscle

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ohnuki, Satoshi Okumura et al
    • 学会等名
      The 90 th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      TOWER HALL FUNABORI (Tokyo.Japan)
  • [学会発表] Pharamacological inhibition of STAT3 protects heart from lipopolysaccharide-induced cardiac dysfunction through the inhibition of Jak2/STAT3/iNOS signaling

    • 著者名/発表者名
      Huiling Jin, Satoshi Okumura et al.
    • 学会等名
      The 90 th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      TOWER HALL FUNABORI (Tokyo.Japan)
  • [学会発表] Vidarabine, an anti-herpesvirus agent, prevents atrial fibrillation in mice

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suita, Satoshi Okumura et al.
    • 学会等名
      The 90 th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      TOWER HALL FUNABORI (Tokyo.Japan)
  • [学会発表] Epac1 pathway plays an important role for thedevelopment of heart failure through the activation of PKA

    • 著者名/発表者名
      Cai Weniqian, Satoshi Okumura et al.
    • 学会等名
      The 90 th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      TOWER HALL FUNABORI (Tokyo.Japan)
  • [学会発表] Relationship between masticatory perforformance and nasticatory behavior in humans

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Shiozawa, Satoshi Okumura
    • 学会等名
      The 90 th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      TOWER HALL FUNABORI (Tokyo.Japan)
  • [学会発表] 新規サイクリックAMP活性化因子Epacの咬筋肥大における役割

    • 著者名/発表者名
      大貫芳樹、奥村敏
    • 学会等名
      第54回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      奥羽大学(福島)
  • [学会発表] 咀嚼能率と一口量との関係

    • 著者名/発表者名
      塩澤光一、奥村敏
    • 学会等名
      第54回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      奥羽大学(福島)
  • [備考] 鶴見大学歯学部生理学

    • URL

      http://dent.tsurumi-u.ac.jp/guide/course/basic/331

  • [備考] 横浜市立大学大学院医学研究科 循環制御医学

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~seiri1/

  • [産業財産権] ビダラビンによる心房細動治療2012

    • 発明者名
      石川義弘、奥村敏、吹田憲治
    • 権利者名
      石川義弘、奥村敏、吹田憲治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2012/069540
    • 出願年月日
      2012-08-01
    • 外国

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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