心臓における5'AMP-activated protein kinaseの役割

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670747
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 谷口 正幸 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70179844)
• Keywords: ischemia / metabolism / AMPK / fatty acid oxidation / cardiac function

Research Abstract

虚血・再灌流時における5'AMP-activated protein kinaseの役割と心筋のエネルギー産生に与える影響について検討.実験方法(1)心機能とグリコーゲンの代謝について:ラット摘出心をWorking Heart法にて灌流.気質なしで30分間灌流し心筋内グリコーゲンを枯渇させたあと、3H-glucoseを含む灌流液を用い30分間灌流.その後、基質としてpalmitate(0.4-1.2mM),lactate,11mM 14C-glucoseを加え灌流実験を行い、グリコーゲンの代謝、外因性のグルコース代謝率を測定.コントロール灌流後no-flow ischemiaを15-30分作成し、60分の再灌流.glucose oxidationはhyamineにて14C02をトラッピングし、またグリコーゲン代謝は灌流液中の3H20を測定.(2)acetyl-CoA carboxylaseの活性は14C-bicarbonate fixation assayにて、AMPK活性はγ-32P-ATPを合成ペプタイドSAMSに結合させ、活性値を測定.結果:虚血時間25分、再灌流60分の場合心機能の回復は57.1%そあったのに対して虚血時間30分では20.3%と有意な低値を示した.そして,AMPKの活性は0.58±0.14、0.85±0.09(nmol.min-1.mg)と有意な高値を、またACCは5.9±1.0、4.2±0.3(nmol. min-1.mg)と有意な低値を示した.再灌流後のグルコース代謝は両群間で有意差はなかったが、脂肪酸代謝は虚血時間30分、再灌流60分群で高値を示した.考察:虚血時間の長さにより心機能の低下が著明となり、虚血再灌流時の脂肪酸代謝の亢進が認められた.そして、再灌流後の脂肪酸代謝の調節機構にAMPKの関与が示唆された.

Research Products

• [Publications] Seki S, Taniguchi M, et al.: "Impaired Ca^<2+> handling in perfused hypertrophic hearts from Dahl salt-sensitive rats."Hypertens.Res.. 26. 643-653 (2003)
• [Publications] Judith Y.Altarejos, Taniguchi M., et al.: "Cardiac 5' AMP-activated protein kinase kinase is stimulated by ischemia."Circ.Res.. (in press). (2004)