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2011 年度 実施状況報告書

中枢神経を標的にした心不全致死性病態の治療に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 23650213
研究機関独立行政法人国立循環器病研究センター

研究代表者

白井 幹康  独立行政法人国立循環器病研究センター, 心臓生理機能部, 部長 (70162758)

研究分担者 秋山 剛  独立行政法人国立循環器病研究センター, 心臓生理機能部, 室長 (70202554)
土持 裕胤  独立行政法人国立循環器病研究センター, 心臓生理機能部, 室長 (60379948)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワード心不全 / 心臓自律神経活動 / 冠循環 / 橋渡し研究
研究概要

本研究の目的は、心不全モデル動物に、独自の方法(心臓microdialysis法、心電図テレメトリー計測法、放射光心・血管運動機能計測法など)を応用することで、不整脈・突然死や心臓収縮・拡張不全などの致死性病態の発生と中枢神経を介した心臓自律神経活動制御の関係を多角的に解析し、病態の神経性機序の解明及び中枢神経作用薬の評価・開発することである。平成23年度は、主に以下の研究を進めた。1)マウス心不全モデルおいて心臓副交感神経の役割を解明する目的で、心臓microdialysis法によるマウス心臓副交感神経活動の評価法を初めて開発した。麻酔下マウス左心室にdialysis probeを埋め込み、エゼリンを含むリンゲル液で10分間灌流、10分間で20マイクロリーターの灌流液を回収し、HPLCでアセチルコリンの濃度を計測した。頚部迷走神経の電気刺激に対し、正比例型の刺激-応答曲線が得られ、病態モデルへの応用が可能となった。2)高脂肪食で心筋梗塞を発症するSR-B1 KO/ApoeR61h/hマウスに対し、心筋梗塞発症と冠動脈血管機能障害の関係を、放射光冠細動脈造影を用いて、評価した。冠細動脈の一酸化窒素及びEDRF放出能低下とβアドレナリン受容体機能低下が見出された。3)グレリンは急性心筋梗塞で、心臓交感神経活動の低下及び副交感神経活動の増大作用を介し、致死性不整脈とリモデリングを抑制することが判明している。そこで、拡張型心筋症モデルマウスでの効果を調べた。その結果、生後2ヶ月での生存率が50%から95%に大幅改善した。また、心電図テレメトリー計測によるRRインタバルのリアルタイム周波数解析で、グレリンによる心臓交感神経活動の低下が示唆された。以上より、グレリンの慢性心不全に対する有効性が示唆された。

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

当初予定した1)microdialysis法のin vivoマウス心臓への応用、2)覚醒マウスでの心電図テレメトリー計測、3)放射光心血管機能画像解析、4)in vitroでの病態解析に関し、1)、2)、3)については、方法の開発・確立、さらには、心臓自律神経活動と心不全進行の関係解析まで研究が順調に進んだ。しかし、4)については予定通りには進んでいない。心臓の標本は保持しているので、24年度に進める予定である。全体的には、心不全の神経性病態解明と中枢神経標的の心不全治療薬開発に向けて、研究は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

平成24年度は、23年度に確立した方法を病態モデルに応用してデータ取得し、得られた知見を統合して研究目的を達成する。病態モデルとして、我々が開発した拡張型心筋症モデルマウスを研究の中心とする。このマウスの心不全進行における、心臓交感・副交感神経活動の役割を、麻酔下ではmicrodialysis法で、無麻酔下では心電図テレメトリー計測法による解析で解明する。さらに、23年度に発見したグレリンのこのマウスに対する延命効果が、心臓自律神経活動の変化とどのように関係するのかを解明する。同時に心臓リモデリングの進行度合いについても病理的及び生化学的に調べる。

次年度の研究費の使用計画

次年度の主な研究費使用対象は以下の項目である。1)心電図テレメトリー送信器の再生、2)スプリング8での実験旅費、3)グレリンなど薬品、4)in vitro研究での消耗品テレメトリー送信器再生とグレリンは高価であるので、他の項目とバランスをとりながら慎重に研究費を使いたい。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Imaging of the closed-chest mouse pulmonary circulation using synchrotron radiation microangiography.2011

    • 著者名/発表者名
      Sonobe T, Schwenke DO, Pearson JT, Yoshimoto M, Fujii Y, Umetani K, Shirai M.
    • 雑誌名

      J. Appl. Physiol.

      巻: 111 ページ: 75-80

    • DOI

      DOI:10.1152/japplphysiol.00205.2011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Docking protein Gab1 is an essential component of postbatal angiogenesis after ischemia via HGF/c-Met signaling.2011

    • 著者名/発表者名
      Shioyama W, Nakaoka Y, Higuchi K, Minami T, Taniyama Y, Kidoya H, Sonobe T, Hashimoto T, Shirai M, Takakura N, Morishita R, Yamaguchi-Takihara K, Kodama T, Hirano T, Mochizuki N, Komuro I.
    • 雑誌名

      Circ. Res.

      巻: 108 ページ: 664-675

    • DOI

      DOI:10.1161/CIRCRESAHA.110.232223

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Centrally administered ghrelin activates cardiac vagal nerve in anesthetized rabbits.2011

    • 著者名/発表者名
      Shimizu S, Akiyama T, Kawada T, Sonobe T, Kamiya A, Shishido T, Tokudome T, Hosoda H, Shirai M, Kangawa K, Sugimachi M.
    • 雑誌名

      Auton. Neurosci.

      巻: 162 ページ: 60-65

    • DOI

      DOI:10.1016/j.autneu.2011.04.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Rho kinase signaling and endothelial dysfunction in modulating blood flow distribution in pulmonary hypertension2011

    • 著者名/発表者名
      Schwenke, D.O., Pearson, J.T., Sonobe, T., Ishibashi-Ueda H., Shimouchi, A., Kangawa, K. Umetani, K., Shirai, M
    • 雑誌名

      J. Appl. Physiol.

      巻: 110 ページ: 901-908

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.01318.2010.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exogenous ghrelin improves blood flow distribution in pulmonary hypertension-assessed using synchrotron radiation microangiography2011

    • 著者名/発表者名
      Schwenke DO, Gray EA, Pearson JT, Sonobe T, Ishibashi-Ueda H, Campillo I, Kangawa K, Shirai M
    • 雑誌名

      Pflugers Arch-Eur J Physiol

      巻: 462 ページ: 397-406

    • DOI

      10.1007/s00424-011-0992-8

    • 査読あり
  • [学会発表] In vivo dynamic synchrotron imaging of coronary endothelial dysfunction in rats with early stage diabetes.2012

    • 著者名/発表者名
      Shirai M, Jenkins M, Pearson J, Sonobe T, Fujii Y, Tsuchimochi H, Yoshimoto M, Umetani K
    • 学会等名
      89th Annual Meeting of the Physiological Society of Japa
    • 発表場所
      松本市総合体育館(長野)
    • 年月日
      2012年3月29日
  • [学会発表] Rho-kinase inhibition improves localised coronary dysfunction in vivo, in the diabetic microcirculation.2011

    • 著者名/発表者名
      Jenkins M, Shirai M, Edgley AJ, Kelly DJ, Pearson J, Sonobe T, Umetani K, Brown R, Schwenke DO
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Congress
    • 発表場所
      パリ(フランス)
    • 年月日
      2011年8月27日
  • [学会発表] 放射光X線機能画像の循環器研究への応用2011

    • 著者名/発表者名
      白井幹康
    • 学会等名
      第23回北摂循環器研究会(招待講演)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2011年5月10日
  • [図書] SPring-8 Research Frontiers 20102011

    • 著者名/発表者名
      Schwenke DO, Umetani K, and Shirai, M
    • 総ページ数
      2ページ
    • 出版者
      財団法人高輝度光科学研究センター

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公開日: 2013-07-10  

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