多階層医工学的解析に基づく心臓の機械受容システムの分子基盤と生理的意義の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26282122
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 片野坂 友紀 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60432639)
• 研究分担者: 毛利 聡 川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413) ; 金川 基 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00448044) ; 中村 一文 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (10335630) ; 片野坂 公明 中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (50335006) ; 氏原 嘉洋 川崎医科大学, 医学部, 助教 (80610021)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 心不全 / 高血圧 / メカノセンサー / リモデリング / 血行動態負荷 / 分子生理

研究実績の概要

心不全に至る原因や過程は一様ではないが、唯一、高血圧などの血行動態負荷は共通の引き金である。しかしながら、心筋細胞の機械刺激受容機構は未だ解明されておらず、その生理的役割や心肥大・心不全発症メカニズムが明らかにされていない。本研究では、メカノセンサー分子・細胞・臓器機能からの多階層医工学的評価に基づき、心臓の機械刺激受容機構を解明することを通して、生体の多様な血行動態負荷を巧みに利用した心機能維持および適応応答機構、および心不全発症機構の分子基盤を明らかにし、新しい心不全治療戦略を提案することを目的とする。
心筋細胞は、細胞両端の介在板を介して、隣接する細胞と機械的・電気的にカップリングしているため、個々の細胞同士が同調を保ちながらリモデリングすることが必要であるが、そのメカニズムは不明である。我々は、介在板の心筋メカノセンサーを同定し、これを発現抑制した心臓は、著しい収縮機能低下に陥り、血行動態の変化に対しても適応的な肥大応答ができなくなるという実験結果を得た。さらに、血行動態特性に応じた心筋リモデリングを解析した。また、介在板に存在するメカノセンサーの機能を補助する「メカノセンス複合体」を明らかにするために、生化学的な解析をおこなった。

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

心臓でのみメカノセンサー分子の発現を抑制したノックアウトマウスについて、論文が出版されたこと、メカノセンサー分子の病態生理的役割を明らかにしたこと、メカノセンス複合体の解明が進んだことから、本年度の研究目標は、一定以上に達成されたと考えられる。

今後の研究の推進方策

現在までのところ順調に進んでいるので、これまで通りかつ実験計画どおりに進めたい。

次年度使用額が生じた理由

当初の予定通りの執行であったが、予定より安く購入できた物品があるため、端数が生じ、少額を繰り越すこととなった。

次年度使用額の使用計画

消耗品購入の一部として使用予定。

研究成果

• [雑誌論文] TRPV2 is critical for the maintenance of cardiac structure and function in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Katanosaka Y, Iwasaki K, Ujihara Y, Takatsu S, Nishitsuji K, Kanagawa M, Sudo A, Toda T, Katanosaka K, Satoshi M, Naruse K.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: - ページ: -
  • DOI: DOI:10.1038/ncomms4932
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Overexpression of LARGE suppresses muscle regeneration via down-regulation of insulin like growth factor 1 and aggravates muscular dystrophy in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito F, Kanagawa M, Ikeda M, Hagiwara H, Masaki T, Ohkuma H, Katanosaka Y, Shimizu T, Sonno M, Toda T, Matsumura K.
  • 雑誌名: Hum Mol Genet. 巻: 23 ページ: 4543-4558
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Involvement of S1P1 receptor pathway in angiogeniceffects of a novel adenosine-like nucleic acid analog COA-Cl in cultured human vascular endothelial cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Junsuke Igarashi, Takeshi Hashimoto, Yasuo Kubota, Kazuyo Shoji, Tokumi Maruyama, Norikazu Sakakibara, Yoh Takuwa, Yoshihiro Ujihara, Yuki Katanosaka, Satoshi Mohri, Keiji Naruse, Tetsuo Yamashita, Ryuji Okamoto, Katsuya Hirano, Hiroaki Kosaka, Maki Takata,Ryoji Konishi, Ikuko Tsukamoto.
  • 雑誌名: Pharmacology Research and Perspectives 巻: - ページ: -
  • DOI: DOI:10.1002prp2.68
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] The immunohistochemical characterization of the new heat-sensitive primary sensory neuron in mouse dorsal root ganglia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimiaki Katanosaka, Kazuhiro Takeda, Yuki Katanosaka, Makiko Kashio, Makoto Tominaga, Kazue Mizumura
  • 学会等名: The 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] TRPV2 is crucial for cardiac structure and function (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katanosaka
  • 学会等名: 日本薬理学会国際シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] 成体一次感覚ニューロンに発現するTRPV2の機械痛覚における役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片野坂公明，高津理美，水村和枝, 成瀬恵治, 片野坂友紀
  • 学会等名: 生理研研究会・痛みと痛覚情動連関の神経機構
  • 発表場所: 生理学研究所 （名古屋）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanotransduction を利用した筋成熟と予備力の獲得 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片野坂友紀
  • 学会等名: 第2回 骨格筋研究会
  • 発表場所: コープイン京都
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-05
  • 招待講演
• [学会発表] TRPV2 is crucial for cardiac structure and function (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katanosaka
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] The critical role of Na+/Ca2+ exchanger on the maintenance of T-tubule structure (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ujihara, Satoshi Mohri, Yuki Katanosaka
  • 学会等名: 18th European Bioenergetics Conference 2014
  • 発表場所: University of Lisbon （ポルトガル）
  • 年月日: 2014-07-11 – 2014-07-16
  • 招待講演
• [学会発表] Translocation of desmin from intercalated discs in TRPV2-deficient myocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katanosaka
  • 学会等名: 13th International Congress of Neuromuscular disease, Satellite workshop
  • 発表場所: Acropolis Convention Center （フランス）
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-13
  • 招待講演
• [学会発表] 心筋細胞T管膜のNa+/Ca2+交換体による局所Ca2+制御の重要性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 氏原嘉洋、岩崎慶一朗、高津理美、西辻光希、橋本謙、成瀬恵治、毛利聡、片野坂友紀
  • 学会等名: 日本生体医工学会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2014-06-24 – 2014-06-26
• [学会発表] TRPV2 is crucial for cardiac structure and function (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katanosaka
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Colby-Sawyer College （アメリカ）
  • 年月日: 2014-06-07 – 2014-06-13
• [学会発表] The critical role of TRPV2 in the maintenance of cardiac structure and function (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katanosaka
  • 学会等名: International Symposium of Mechano Biology
  • 発表場所: Junko-Fukutake Hall
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-23
  • 招待講演
• [備考] 研究成果紹介
  • URL: http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/soumu-pdf/press26/press-140529-1.pdf