2013 Fiscal Year Research-status Report
心房負荷モデル動物を用いた肺静脈心筋細胞の電気的リモデリングに関する研究
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25460281
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
尾野 恭一 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70185635)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴田 繁啓 岩手医科大学, 医学部, 講師 (10326671)
大場 貴喜 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80431625)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 心房細動 / ペーシング / 肺静脈 / イオンチャネル / リモデリング |
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| Research Abstract |
現在、慢性の不整脈で最も頻度が多い心房細動は、加齢と共に罹患者が増加し、80歳以上では人口の9-14%にのぼるという。心房細動では，心房収縮の欠如，不適切な心室拍数による心機能低下や胸部症状が出現しうるだけでなく、動脈塞栓症のリスクが増大することから、その予防や治療が重要な臨床的課題となっている。心房細動を起こすのは、心房内を不規則に興奮が旋回するリエントリーと考えられているが、多くの心房細動は肺静脈を起源とした異常興奮が重要な役割を果たすことが示唆されている。申請者はこれまで、ラット肺静脈の心筋細胞が心房や心室の筋肉細胞とは異なり、ノルアドレナリン負荷により容易に自動能を獲得することを報告してきた。本研究では、心房負荷モデル動物を用いて病態下での肺静脈心筋細胞の電気生理学的特性及び細胞内カルシウム動態について解析し、電気的リモデリングの有無及び心房性不整脈への影響を明らかにすることを目的とする。とりわけ、異常自動能出現に関わるイオン機序を解明し、心房細動発生への関わりを明らかにすることを目的として実験を行ってきた。
今年度は、病態モデルとして急速ペーシングモデルの作成と検証をおこなった。ラットをセボフルレンで吸入麻酔し、経静脈より挿入したペーシングカテーテルにて24時間連続で急速ペーシングをおこない、心電図の経時的観察及び24時間後の電気生理学的検討を行った。その結果、24時間急速ペーシングを行うと、時間経過とともに心室応答がランダムになる傾向が見られ、24時間後の心房細動負荷試験において細動誘発率が有意に増加していた。また、単離した心房筋細胞においてはL型Caチャネルのダウンレギュレーションが認められた。以上のことから、24時間急速ペーシングが心房の電気的リモデリングを引き起こすのに有用であると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
病態モデルとして急速ペーシングモデルの作成と検証に時間を費やした。24時間にわたって生きたまま急速ペーシングをおこなうには、麻酔深度の調整やペーシング位置の適正さの確認など、いくつか熟練を要する手技があり、これを習熟するのに予想外に時間を費やしてしまった。最近は比較的安定してペーシングを行うことが可能となっており、急速ペーシングにより心房筋に電気的リモデリングが起こることについては確認ができている。
今後は、モデル動物での肺静脈心筋の電気生理学的リモデリングの検証に全力を注ぎたい。とりわけ、リモデリングの主たる対象となるであろうL型Caチャネル及びKチャネル、それと我々が発見した過分極活性化Clチャネルに焦点を絞り、集中的に解析を進めていく。正常モデルラットでの実験データは既に揃っているので、できるだけ多くの時間をモデル動物での検証に充てる。本年度より、研究に専属できる大学院生及び専任教員を得ており、マンパワーが増えたことで、研究の遂行が促進される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、急速ペーシングモデルラットにおいて肺静脈心筋の電気的リモデリングの有無を検証する。病態モデルラットにおける肺静脈の電気生理学的特性について、組織標本及び単離細胞を用いて解析する。具体的には下記の2項目について研究を進める。
①正常ラットでの電気生理学的性質については既に我々の研究室から報告されており、これを対照として比較検討する。解析対象となるイオン電流は電位依存性 L 型Ca チャネル、遅延整流 K チャネル、一過性外向き K チャネル、内向き整流 K チャネル、ムスカリン性 K チャネルである。これらに加え、肺静脈心筋において我々が発見した過分極活性化Clチャネルのリモデリングについての解析をおこなう。
②ノルアドレナリン誘発自動能の解析：我々は、肺静脈心筋がノルアドレナリンにより自動能を示すことを報告している。正常ラットにおいては自動能の出現率が 3 割程度であるが、モデルラットにおいてノルアドレナリン誘発自動能が促進される可能性について検討する。
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