Development of molecular imaging technologies for the early diagnosis of heart disease

心脏病早期诊断分子影像技术的发展

• 批准号: 23650274
• 负责人: FUKUDA Norio
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23650274/
• 关键词: 生体情報・計測; 医用画像・バイオイメージング; ナノバイオシステム; 筋肉生理学; 分子心臓学; バイオイメージング; 生物物理学; 1分子イメージング・ナノ計測; 生物物理一般; ナノバイオロジー; 細胞・組織; 生理学

We developed high-resolution cardiac imaging systems both in cells and in vivo.First, by using quantum dots (QDs), we measured the length of a single sarcomere in isolated rat cardiomyocytes. QDs provided a quantitative measurement of sarcomere length. Second, we measured sarcomere length in AcGFP-expressing rat neonatal cardiomyocytes(precision, 3 nm). Neonatal myocytes exhibited spontaneous sarcomeric oscillations, and the waveform properties were indistinguishable from those obtained in electric field stimulation. Third, we conducted Ca imaging in the isolated mouse heart. Ca waves/transients became synchronized by electric stimulation. Forth, by using the adenovirus vector system, we developed an experimental system allowing for the real-time imaging of sarcomeric motions in ventricular myocytes in the anesthetized mouse (precision,20 nm). These molecular imaging technologies will be useful for the development of a novel diagnostic device for heart disease in future studies.

我们开发了细胞内和体内的高分辨率心脏成像系统。首先，通过使用量子点（QD），我们测量了离体大鼠心肌细胞中单个肌节的长度。量子点提供了肌节长度的定量测量。其次，我们测量了表达 AcGFP 的大鼠新生心肌细胞的肌节长度（精度，3 nm）。新生儿肌细胞表现出自发的肌节振荡，其波形特性与电场刺激中获得的波形特性无法区分。第三，我们对离体小鼠心脏进行了 Ca 成像。 Ca 波/瞬变通过电刺激变得同步。第四，通过使用腺病毒载体系统，我们开发了一个实验系统，可以对麻醉小鼠心室肌细胞的肌节运动进行实时成像（精度，20 nm）。这些分子成像技术将有助于在未来的研究中开发新型心脏病诊断设备。

项目成果

スキンド標本を用いた拡張型心筋症マウスにおける筋長効果減弱のメカニズム

使用皮肤标本减弱扩张型心肌病小鼠肌肉长度效应的机制

• 发表时间: 2012
• 作者: 井上天宏;草刈洋一郎;本郷賢一;森本幸生;大槻磐男;栗原 敏;福田紀男
• 通讯作者: 福田紀男

Qualitative changes in sarcomeric ultrastructure in skeletal muscle atrophy

骨骼肌萎缩时肌节超微结构的质变

• 发表时间: 2013
• 期刊: Bone Joint Nerve
• 作者: Udaka J;Fukuda N;Kurihara S;Marumo K
• 通讯作者: Marumo K

α-Actinin-GFP を用いたアダルト心筋細胞のサルコメア長計測-Actinin-GFP を用いたアダルト心筋細胞のサルコメア長計測

使用 α-Actinin-GFP 测量成人心肌细胞的肌节长度 使用 α-Actinin-GFP 测量成人心肌细胞的肌节长度

• 发表时间: 2011
• 作者: 小比類巻 生;照井貴子;水野紅里;影本達也;下澤東吾;石渡信一;栗原 敏;福田紀男
• 通讯作者: 福田紀男

Depressed Frank-Starling mechanism in the left ventricular muscle of the knock-in mouse model of dilated cardiomyopathy with troponin T deletion mutation ΔK210

• DOI: 10.1016/j.yjmcc.2013.07.001
• 发表时间: 2013-10-01
• 期刊: JOURNAL OF MOLECULAR AND CELLULAR CARDIOLOGY
• 影响因子: 5
• 作者: Inoue, Takahiro;Kobirumaki-Shimozawa, Fuyu;Fukuda, Norio
• 通讯作者: Fukuda, Norio

心筋の収縮機構に関する最近の知見について-ナノとマクロの融合

心肌收缩机制的最新发现——纳米与宏观的融合

• 发表时间: 2012
• 作者: 佐々木 寛人;竹内 一郎;澤田 留美;蟹江 慧;清田 泰次郎;本多 裕之;加藤竜司;福田紀男
• 通讯作者: 福田紀男