2017 Fiscal Year Research-status Report
低ナトリウム血症による心筋障害の機序解明と新規心不全治療戦略の構築
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17K11578
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
手嶋 泰之 大分大学, 医学部, 講師 (10457608)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 低ナトリウム血症 / 虚血再灌流障害 / 活性酸素種 / カルシウム過負荷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心不全においては低ナトリウム血症が惹起されやすいことが知られており、予後への影響も指摘されている。また低ナトリウム血症は酸化ストレスを増加させることが報告されている。本研究では低ナトリウム濃度への曝露による心筋細胞内の活性酸素種（ROS）量の変化と心筋虚血耐性への影響について検討する。
培養心筋細胞を用いた実験では、新生仔ラットを初代培養し、正常ナトリウム濃度群（140mEq/L）と110,120,130mEq/Lの各低ナトリウム濃度群に割り付けし、それぞれ24時間もしくは72時間曝露した。酸化ストレスに対する脆弱性についてH2O2（100mmol/L）で細胞障害を誘導しミトコンドリア膜電位を指標として評価した。また、ROS量の測定は心筋細胞をCM-H2DCFDAで染色し、フローサイトメトリーと共焦点レーザー顕微鏡で評価した。ミトコンドリアの形態的変化を透過型電子顕微鏡を用いて評価した。
110,120,130mEq/Lの低ナトリウム濃度に72時間曝露した心筋細胞では正常ナトリウム濃度群に比べROS量が有意に増加した。各低ナトリウム濃度曝露により細胞内カルシウム濃度が上昇し、CaMKIIの活性化を認めた。形態学的評価では、24時間低ナトリウム濃度に曝露した細胞ではミトコンドリアが膨化し、クリステの破壊像が認められた。また酸化ストレス刺激に対しより脆弱であった。
以上の結果より、低ナトリウム濃度への曝露により酸化ストレスに対する心筋細胞の脆弱性が亢進した。その機序として細胞内カルシウム濃度の上昇とCaMKIIの活性化を介したROS量の増加が関与することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで培養細胞を用いた実験を主に行い、低ナトリウム曝露による活性酸素種の増加、カルシウム過負荷を認めた。さらに細胞の脆弱性が亢進するデータも得られており、仮説に近い結果となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養細胞を用いた実験結果をもとに、低ナトリウム動物モデルを作製し、虚血再灌流障害への脆弱性について検討する。そのメカニズムとして培養心筋細胞と同様に活性酸素種の増加、カルシウム過負荷が関与するか検証する。
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| Causes of Carryover |
他の研究者と物品を共同購入したため必要経費が減額できたため残金が生じました。その分は本年度の胸部大動脈縮窄術モデルラットを作製するための実験動物購入に使用したいと思います。
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[Journal Article] Role of atrial endothelial cells in the development of atrial fibrosis and fibrillation in response to pressure overload2017
Author(s)
Kume O, Teshima Y, Abe I, Ikebe Y, Oniki T, Kondo H, Saito S, Fukui A, Yufu K, Miura M, Shimada T, Takahashi N
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Journal Title
Cardiovasc Pathol
Volume: 27
Pages: 18-25
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Macrophage Infiltration Into the Endothelium of Atrial Tissue in Atrial Fibrillation2017
Author(s)
Sonoda Y, Teshima Y, Abe I, Ebata Y, Oniki T, Kira S, Kondo H, Saito S, Yufu K, Miyamoto S, Shimada T, Takahashi N
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Journal Title
Circ J
Volume: 81
Pages: 1742-1744
DOI
Peer Reviewed
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