| 研究課題/領域番号 |
26560225
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| 研究機関 | 東京慈恵会医科大学 |
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研究代表者 |
福田 紀男 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (30301534)
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| 研究分担者 |
照井 貴子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (10366247)
小比類巻 生 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (40548905)
大山 廣太郎 東京慈恵会医科大学, 医学部, 特別研究員 (70632131) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ナノバイオ / 先端機器デバイス / 循環器・高血圧 / 分子イメージング |
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| 研究実績の概要 |
（Ⅰ）申請者らは、マウスin vivo左心室の心筋細胞において単一サルコメア動態を高空間（20 nm）・時間（100 fps）分解能で計測し、心電図や左心室内圧と同時にリアルタイム解析することのできるシステムを構築した（J Gen Physiol 2016）。本年度、このシステムに改良を加え、心臓機能解析において重要である左心室の圧容積関係も同時に測定できるようにグレードアップさせた。In vivo同一筋原線維内の30個の連続したサルコメア動態を詳細に解析した結果、1）各々のサルコメア長にはバラツキがあり、平均値は拡張期、収縮期においてそれぞれ~1.90および~1.70 μmであること、2）各サルコメアの収縮・弛緩のタイミングは必ずしも同期していないこと、3）サルコメアには筋原線維全体の収縮弛緩動態に対する貢献度の高いものと低いものとが混在すること（R: －0.2 ～ 0.8）、4）貢献度の高いサルコメアと低いサルコメアはほぼ同じ割合で存在することが明らかとなった（論文作成中）。本研究において開発したin vivoナノ計測技術は、心臓におけるナノ情報とマクロ情報をつなぐものである。そして、正常心筋のみならず病態心筋の機能解析にも有用であり、新たな診断装置開発の基盤になるものと期待される。
（Ⅱ）申請者らは、赤外レーザーによる局所加熱が単離心筋細胞の収縮を引き起こすことを報告している（BBRC 2012）。この収縮においては、サルコメアそのものが熱の受容器として機能しており、心筋細胞内Ca過負荷は生じない。マウスin vivoにおいて、左心室中央に赤外レーザ―を照射すると、心筋細胞の収縮率が増大した（論文作成中）。心筋細胞内Ca過負荷は、不整脈を惹起させる。したがって、本研究において得られた知見は、新しい心疾患治療デバイスの開発につながるものと期待される。
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