心不全心房における心房性ナトリウム利尿ペプチドの異常分子型産生機序の解明

心力衰竭心房异常分子型心房钠尿肽产生机制的阐明

• 批准号: 18K14657
• 负责人: 松尾 文香
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Cardiovascular Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K14657/
• 关键词: 心房性ナトリウム利尿ペプチド; 心房心筋細胞; 心室心筋細胞; 心不全; 翻訳後修飾; バイオマーカー; 分子型変動; ストレス応答; 心筋細胞; 分泌顆粒; 小胞体ストレス

本研究では、心筋細胞より産生される心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の心不全病態における分子型の変化と生成機序、並びに病態生理学的意義の解明を目的とした。先ず所属グループで開発したANP3分子型の特異的測定系(総ANP=αANP+βANP+proANP、βANP、proANP)を改良した。総ANPとproANP測定系ではproANPを標準として用いるが、分子内ジスルフィド(SS)結合の有無により、各測定系の構成抗体の親和性が異なっていた。そこでSS結合を還元後、酸化してSS結合を再形成し、精製後に純度確認された画分を標準として使用し、その安定性などを確認した。本研究では、心房心筋細胞での実験が必須である。これまでラット新生仔の心室心筋細胞培養系は常用していたが、心房心筋細胞の調製法を京都大学 錦見先生よりご教示いただき、両細胞で小胞体ストレス負荷とβANP生成機序を研究できる実験系を構築した。ヒト心筋組織では、正常時には心房がANP産生の主体であるが、心不全時には心室での産生が亢進し、産生される分子型も心房と心室で異なる。この相違の解析は、ANP3分子型の生成機序を探る上で重要な情報源となるため、拡張型心筋症をはじめとする重症心不全患者の心臓移植症例、剖検症例の24例について左房、左室、右房、右室の心筋組織を収集し、ANP生成系に関わる酵素群のRNA-seqを実施可能とした。研究の一環として、急性心不全における血中ANP3分子型の濃度測定を行い、3分子型の中でproANPが予後予測バイオマーカーとして優れ、BNPより有望である可能性を示す論文作成に貢献した（投稿中）。以上のように、βANPの生成機序やANPのプロセシング制御機構の研究基盤は確立できたが、任期終了に伴う退職により継続不能となった。しかし、次の研究者が成果を生み出せる研究基盤を構築できた。

本研究的目的是阐明心肌细胞产生的心房钠尿肽（ANP）的分子类型和产生机制在心力衰竭病理中的变化及其病理生理学意义。首先，我们改进了课题组开发的ANP3分子类型特异性测量系统（总ANP=αANP+βANP+proANP、βANP、proANP）。总ANP和proANP测定系统以proANP为标准，但各测定系统的构成抗体的亲和力根据分子内二硫键（SS）的有无而不同。因此，SS键被还原，然后被氧化以重新形成它们，并且使用纯化后确认纯度的级分作为标准来确认其稳定性。在这项研究中，心房心肌细胞的实验是必不可少的。到目前为止，我们常规使用新生大鼠心室心肌细胞培养系统，但京都大学的Nishikimi博士教我们如何制备心房心肌细胞，使我们能够使用这两种细胞进行实验，以研究内质网应激负荷和βANP产生机制构建了一个系统。在人体心肌组织中，正常情况下，心房是ANP的主要产生者，但在心力衰竭期间，心室的产生量增加，并且心房和心室产生的分子类型不同。分析这种差异将成为探索 ANP3 分子类型生成机制的重要信息来源，我们收集了左心室、右心房和右心室的心肌组织，并能够对参与 ANP3 的酶进行 RNA-seq。 ANP生产系统。作为这项研究的一部分，我们测量了急性心力衰竭患者血液中三种 ANP 分子类型的浓度，并撰写了一篇论文，表明在这三种分子类型中，proANP 是一种极好的预后生物标志物，并且可能更有前景比 BNP 中）。如上所述，我们能够建立βANP产生机制和ANP加工控制机制的研究基地，但由于我任期结束退休，我无法继续我的研究。然而，我们能够建立一个研究基础，使下一代研究人员能够取得成果。

项目成果

Natriuretic peptides in human heart: Novel insight into their molecular forms, functions, and diagnostic use.

人类心脏中的利钠肽：对其分子形式、功能和诊断用途的新见解。

• DOI: 10.1016/j.peptides.2018.08.006
• 发表时间: 2019
• 影响因子: 3
• 作者: Matsuo A; Nagai
• 通讯作者: Nagai