新規の心筋解糖系シグナロソームの発見とインスリン抵抗性心不全病態のエネルギー代謝

胰岛素抵抗性心力衰竭病理学中新型心脏糖酵解信号体和能量代谢的发现

基本信息

批准号：
23229006
负责人：
松原弘明
金额：
$ 97.01万
依托单位：
Kyoto Prefectural University of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-05-31 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23229006/
关键词：
心不全インスリン抵抗性エネルギー代謝

项目摘要

①心筋において、p53の下流標的蛋白であるTIGARは、解糖系の代謝を抑制しているが、TIGAR-KOマウスでは、ミトコンドリアの質を維持し、梗塞後のリモデリング抑制を来すことを発見した。エネルギー代謝およびミトファジーを介し心筋細胞の恒常性制御を行っていることを証明した。また圧負荷心不全モデルにおいては、TIGARは解糖系抑制により心不全悪化を来すことを証明発表した。②心筋細胞のカベオラに集積しているβ１受容体とMURCの役割について検討した。MURCは、β１受容体と心筋細胞膜に共局在しており、培養心筋細胞においてMURCをknockdownするとβ１受容体刺激によるcAMP産生抑制と心筋細胞肥大が抑制され、MURC-KOマウスではβ１受容体刺激による心肥大と圧負荷による心不全発症が抑制されることを見出した。これらの結果より、MURCがβ１受容体を介した心不全発症に重要な役割を果たしていることが明らかにできた。③心筋細胞死におけるARIAの機能解析を行うためにラット横紋筋細胞のH9C2を用いてARIAを発現する細胞株を作成した。DOX刺激による細胞死はARIA過剰発現により増加した。そのメカニズムとしてARIAはPTENの細胞膜局在を増加し、細胞生存シグナルであるPI3K/Aktを減弱させることを証明した。さらにARIA-KOマウスにDOXを投与してストレス誘導性心不全におけるARIAの機能を解析した。野生型マウスではDOX投与により心筋細胞死・左室壁の菲薄化・心筋線維化が発生し、心収縮能は低下した。一方、ARIA-KOでは心収縮能は有意に維持されており、心筋細胞死・左室壁の菲薄化・心筋線維化はいずれも軽減していた。これら結果からARIAはPTEN/PI3Kパスウェイの調節を介して心筋細胞死を制御し、ストレス誘導生心不全の発症に関与していることが明らかにできた。

1）我们发现，p53的下游靶蛋白Tigar抑制了Tigar-KO小鼠的糖酵解代谢，可维持线粒体质量，并在梗塞后抑制重塑。已经证明，心肌细胞稳态通过能量代谢和线粒体控制。此外，在负载压力的心力衰竭模型中，蒂加尔宣布糖酵解会抑制心力衰竭的恶化。 2）研究了β1受体和MURC在心肌小窝中积累的作用。 MURC在β1受体和心肌细胞膜上进行了共定位，发现培养的心肌细胞中MURC敲低会通过β1受体刺激抑制营地产量和心肌肥大，而在Murc-KO小鼠中，由于β1受受体的刺激和心脏的刺激造成的肌肉效果促进了肌肉效果，因此在MURC-KO小鼠中抑制了心脏肥大。这些结果表明，MURC在通过β1受体的心力衰竭发展中起重要作用。 3）为了对心肌细胞死亡中的ARIA进行功能分析，使用大鼠纹状体肌细胞中的H9C2创建表达芳香的细胞系。通过芳香过表达增加了DOX刺激的细胞死亡。作为一种机制，ARIA证明它增加了PTEN的细胞膜定位，并减弱了细胞存活信号PI3K/AKT。此外，将DOX施用到ARIA-KO小鼠中，以分析ARIA在压力诱导的心力衰竭中的功能。在野生型小鼠中，心肌细胞死亡，左心室壁稀疏和心肌纤维化是由DOX的给药引起的，心脏收缩率降低。另一方面，ARIA-KO具有明显的心脏收缩力，并且心肌细胞死亡，左心室壁的稀疏以及心肌纤维化均降低。这些结果表明，ARIA通过调节PTEN/PI3K途径来调节心肌细胞死亡，并参与压力引起的生命心力衰竭的发展。