心臓リモデリングとエネルギー基質変換における細胞型特異的TGFβシグナルの役割

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25461101
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 小板橋 紀通 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (10420093)
• 研究分担者: 倉林 正彦 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00215047)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 心臓リモデリング / サイトカイン / エネルギー代謝

研究実績の概要

心臓への血行動態的な負荷は、心筋細胞の肥大、線維化、細胞外マトリックスの産生増加を特徴とする「病的心臓リモデリング」を引き起こし、やがて非代償性の心不全への進展する。心不全への進行に伴って、脂肪酸から糖へと心筋エネルギー基質が変換することは古くから知られているが、その分子メカニズムは不明である。本研究はTGF-bやBMP7によって惹起される経路は、ATP枯渇や低酸素によるHypoxia-inducible factor 1aの発現誘導を修飾し、糖代謝依存へと移行させるとの仮説を検証することを目的とした。また線維芽細胞や血管内皮などの細胞特異的なTGFb受容体欠損マウスを作製し、心筋特異的なTGFb受容体欠損マウスとエネルギー代謝の点から比較検討を行った。
線維芽細胞特異的なTGFb受容体欠損マウスでは、圧負荷に伴う心臓線維化が抑えられる一方、心機能の低下は抑制できずエネルギー代謝にも変化がなかった。内皮特異的受容体欠損マウスでは明確なフェノタイプをみとめなかった。
一方心筋エネルギー代謝を拍動する心臓でリアルタイムに評価する方法を確立した。ATP-FRETマウスを用いて、開胸して観察する方法である。この方法を用いて、拍動している生体内に近い情報を得る予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Sirt7 contributes to myocardial tissue repair by maintaining TGB-b signaling pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Araki S, Izumiya Y, Rokutanda T, Ianni A, Hanatani S, Kimura Y, Onoue Y, Senokuchi T, Yoshizawa T, Yasuda O, Koitabashi N, Kurabayashi M, Braun T, Bober E, Yamagata K, Ogawa H
  • 雑誌名: Circulation 巻: 132 ページ: 1081-93
  • DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.014821.
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD36 is indispensable for thermogenesis under conditions of fasting and cold stress. (2015)
  • 著者名/発表者名: Putri M, Symsunarno MR, Iso T, Yamaguchi A, Hanaoka Hm Sunaga H, Koitabashi N, Matsui H, Yamazaki C, Kameo S, Tsushima Y, Yokoyama T, Koyama H, Abumrad NA, Kurabayashi M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 457 ページ: 520-5
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.12.124.
  • 査読あり
• [学会発表] Inhibition of TGFb signaling in perivascular periostin expressiong cells attenuates the development of pulmonary arterial hypertension in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Norimichi Koitabashi, Mitsuru Seki, Hirokazu Arakawa, Masahiko Kurabyashi
  • 学会等名: 第32回国際心臓研究学会日本部会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-12-11 – 2015-12-12
• [学会発表] Cardiac Energetics Re-evaluated by in vivo visualization of ATP levels (2015)
  • 著者名/発表者名: Norimichi Koitabashi, Masamichi Yamamoto, Takayuki Musashi, Mai Samejima, Tatsuya Iso, Hiromi Imamura, Masahiko Kurabayashi
  • 学会等名: 第19回日本心不全学会学術集会
  • 発表場所: グランフロント大阪
  • 年月日: 2015-10-22 – 2015-10-24