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2017 年度 実績報告書

宇宙生活での健康リスク低減を目指した運動による生体恒常性の頑健性獲得機構の解明

公募研究

研究領域宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解
研究課題/領域番号 16H01656
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)

研究代表者

冨田 拓郎 (沼賀拓郎)  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 助教 (60705060)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード活性酸素種 / 機械的ストレス / 心臓リモデリング / TRPC3チャネル / NADPH oxidase 2
研究実績の概要

心臓は、生体の栄養及び酸素需要に応じてその機能を亢進・抑制し、無駄のない血液循環を達成している。ひとたび血液需要が高まれば心臓のポンプ機能を亢進させ、多くの血液を全身に供給するため心臓は筋組織が増大し肥大する。一方で、血液需要が低下すれば、筋組織量も低下し心臓は委縮する。宇宙空間においては、微小重力の影響により、血行動態が地上に比べて低下し、心臓の萎縮が起こることが知られている。
我々は、これまでに心臓に血行力学的負荷を与えたマウスモデルを使用することで、どのようなメカニズムが機械的ストレスにより活性化し、ストレス慢性化により引き起こされる心機能低下を伴う心臓の構造的変化(心臓リモデリング)が誘導されるのかを研究してきた。これまでの研究から、機械的ストレス負荷による心臓リモデリングには、異常なカルシウムシグナルと活性酸素種(ROS)の産生がクリティカルであることが明らかにされてきた。しかしながら、それら二つのシグナル経路がどのように相互作用あるいは集約し、心臓リモデリングが導かれるのかは明らかにされていなかった。我々は、心臓に多く発現する非選択的カチオンチャネルcanonical transient receptor potential 3 (TRPC3) がROS産生酵素であるNADPH oxidase 2 (Nox2)と密接に連携し、機械的ストレスに曝された心臓におけるROSの過剰生成に重要な役割を果たすことを明らかにした。さらに、このメカニズムは機械的ストレスだけでなく、様々な環境ストレスにおいて、心臓リモデリングを導く共通のメカニズムであることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] TRPC6 counteracts TRPC3-Nox2 protein complex leading to attenuation of hyperglycemia-induced heart failure in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Oda Sayaka、Numaga-Tomita Takuro、Kitajima Naoyuki、Toyama Takashi、Harada Eri、Shimauchi Tsukasa、Nishimura Akiyuki、Ishikawa Tatsuya、Kumagai Yoshito、Birnbaumer Lutz、Nishida Motohiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 7511

    • DOI

      doi: 10.1038/s41598-017-07903-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TRPC3-Nox2 complex mediates doxorubicin-induced myocardial atrophy.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimauchi T, Numaga-Tomita T, Ito T, Nishimura A, Matsukane R, Oda S, Hoka S, Ide T, Koitabashi N, Uchida K, Sumimoto H, Mori Y, Nishida M.
    • 雑誌名

      JCI insight

      巻: 3 ページ: pii: 93358

    • DOI

      doi: 10.1172/jci.insight.93358.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 筋組織恒常性維持を目指したTRPC-Nox機能連関を標的とする創薬研究2018

    • 著者名/発表者名
      冨田拓郎、島内司、小田紗矢香、西村明幸、西田基宏
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Positive regulation of Nox2 by TRPC3 channel mediates pathological cardiac remodeling2018

    • 著者名/発表者名
      冨田拓郎、島内司、小田紗矢香、北島直幸、西村明幸、西田基宏
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
  • [学会発表] TRPC3-Nox2機能連関によるROS産生と心臓リモデリング2017

    • 著者名/発表者名
      冨田拓郎、北島直幸、西村明幸、西田基宏
    • 学会等名
      第17回日本NO学会学術集会
  • [学会発表] Positive regulation of Nox2 by TRPC3 channel mediates mechanical stress-induced cardiac fibrosis.2017

    • 著者名/発表者名
      Takuro Numaga-Tomita, Naoyuki Kitajima, Akiyuki Nishimura, and Motohiro Nishida
    • 学会等名
      The Korean Society of Cardiology
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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