2014 Fiscal Year Annual Research Report
心臓興奮伝播ダイナミクスとその破綻による致死性不整脈発生機構の統合的解明
| Project Area | Establishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications |
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| Project/Area Number |
22136010
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
本荘 晴朗 名古屋大学, 環境医学研究所, 准教授 (70262912)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐久間 一郎 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50178597)
神谷 香一郎 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (50194973)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 心臓電気生理 / 不整脈 / 興奮伝播 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、心臓における興奮伝播を定量的に解析するとともに、その破綻による不整脈発生機構について、活動電位光学マッピングを用いた動物実験と数理シミュレーションにより明らかにすることを目的とする。今年度の研究では、病態心臓における心筋興奮伝播の変化と不整脈発生基質について研究を行った。
1. 持続性心房細動：ヒツジ摘出心の心内膜/心外膜面同時マッピング実験により、ペーシング誘発持続性心房細動は、左心房の櫛状筋辺縁領域に投錨したI型フィラメント3次元興奮旋回（scroll wave）により維持されることが明らかになった。数理モデル・シミュレーションでは、scroll wave定在化の機序は、scrollフィラメントの3次元ダイナミクスと、壁厚の薄い心房筋における伸展活性化チャネルの活性化により説明されることが示された。
2. 急性心筋梗塞：ウサギ冠動脈結紮による急性心筋虚血に伴って発生する心室細動/頻拍では、虚血境界領域における巣状興奮と機能的リエントリーが重要な役割を果たすことが示された。遅延Na電流と遅延整流K電流(IKr)を遮断するranolazineは、巣状興奮とリエントリーの両者を抑制し、心室細動/頻拍の停止を促した。
3. Electrical stormモデル：心筋胎児型遺伝子発現が亢進しているdn-NRSF遺伝子改変マウスでは、心室筋再分極予備能低下による早期後脱分極の発生と、興奮伝導速度低下による機能的エントリーの形成により、心室頻拍/細動が高率に発生する。レニン・アンジオテンシン系の持続的な抑制は、病態の進展に伴う興奮伝導速度低下を改善し、エントリーによる頻拍/細動の持続を抑制することが判明した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Importance of gradients in membrane properties and electrical coupling in sinoatrial node pacing2014
Author(s)
InadaS, Zhang H, TellezJO, ShibataN, Nakazawa K, Kamiya K, Kodama I, Mitsui K, Dobrzynski H, Boyett MR, Honjo H
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 4
Pages: e94565
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Inada S, Shibata N, Mitsui K, Honjo H, Kamiya K, Kodama I, Nakazawa K: Evaluating excitation conduction between sinoatrial node and right atrium with a safety factor -A Simulation Study-2014
Author(s)
Inada S, Shibata N, Mitsui K, Honjo H, Kamiya K, Kodama I, Nakazawa K
Organizer
The Joint Meeting of The 29th Annual Meeting of the Japanese Heart Rhythm Society, The 31st Annual Scientific Meeting of the Japanese Society of Electrocardiology
Place of Presentation
東京
Year and Date
2014-07-23 – 2014-07-25
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