心房形態形成機序および発生段階における心筋代謝様式の解明

阐明发育阶段心房形态发生机制和心肌代谢模式

• 批准号: 13J05481
• 负责人: 志村 大輔
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J05481/
• 关键词: 心房筋特異的; Sarcolipin; Creノックイン; Gata4; 乳酸; 心房筋特異的遺伝子欠損; 張力・カルシウム同時測定; Shh; 代謝産物網羅測定; 張力・Ca^<2+>濃度測定

心臓研究領域においても多くのCreマウスが作製されているが、特に心房筋特異的な遺伝子改変のためのCreマウスの系統は非常に少なく、心房の発生機序や病態解析研究の足かせとなっている。そこで本研究では、心臓において心房筋特異的な発現を示すSarcolipin (Sln)の遺伝子座にCreを相同組換えにより導入したSlnCre/+マウスに着目した。SlnCre/+マウスは心房筋特異的にCreを発現することができるため、上述の心房筋特異的な遺伝子改変に有用であると考えられるが、Creの導入により内在性のSlnがヘテロ欠損の状態にあるため、心房筋特異的遺伝子改変への応用に先立ち、Slnへテロ欠損の影響を明らかにすることが必要不可欠であった。本年度は、前年度までに得た健常時における分子生物学的、生理学的、形態学的なデータに加え、特に心ストレス負荷時でのSlnへテロ欠損の影響を検証した。その結果、SlnCre/+マウスは野生型マウスとほぼ同様の表現型を示すことが明らかとなり、申請者が筆頭著者として論文にまとめ、米国生理学会誌に受理された。SlnCre/+マウスは如何なる遺伝子も心房筋特異的にその発現を制御できるため、心房筋における機能解析に広く応用できる。これをふまえ、申請者は心房の発生に重要と言われる転写因子Gata4の心房筋特異的欠損マウスを作製した。このGata4欠損マウスは、心臓全体での欠損とは異なり、胎生致死とはならず、かつては研究の手が及ばなかった胎生後期や出生後のマウスを用いて機能解析ができる。また、乳酸の生理学的機能解析においては、心房組織標本と心室乳頭筋組織標本を用いて、乳酸添加時の張力と細胞内Ca2+濃度の変化を同時測定したところ、乳酸の濃度に応じた変化が両者で異なっており、心房と心室を区別して解析することの重要性を見出せた。

许多CRE小鼠是在心脏研究领域产生的，但是对于心房肌肉而言，很少有CRE小鼠用于遗传修饰，这是对心房发育机制和病理分析的研究的障碍。因此，在这项研究中，我们专注于SLNCRE/+小鼠，这些小鼠是由肌脂蛋白（SLN）基因座（SLN）的同源重组引入的，后者在心脏中表现出心理特异性表达。 SlnCre/+ mice are able to express Cre specifically in the atrial muscle, and are thought to be useful for the above-mentioned atrial muscle-specific genetic modification, but since endogenous Sln is in a hetero-deficient state due to the introduction of Cre, it was essential to clarify the effect of Sln hetero-deficient prior to application to atrial muscle-specific genetic modification.除了在健康条件下获得到上一年获得的分子生物学，生理和形态学数据外，我们还研究了SLN异源缺乏症的影响，尤其是在心脏应激期间。结果，据透露，Slncre/+小鼠表现出类似于野生型小鼠的表型，申请人将其编译为主要作者，并在《美国生理学会杂志》中接受了它。 slncre/+小鼠可以特异性调节心房肌肉中任何基因的表达，并且可以广泛应用于心房肌肉中的功能分析。基于此，申请人创建了特别缺乏心房肌肉（转录因子GATA4）的小鼠，据说这对于心房发育很重要。与整个心脏的缺陷不同，这种缺陷的小鼠不是致命的胎儿寿命，并且可以使用以前不满意的胎儿和产后小鼠进行功能分析。此外，在对乳酸的生理分析中，当使用心房组织标本和心室乳头肌肉组织标本同时测量张力和细胞内Ca2+浓度时，两者之间乳酸浓度的变化以及两者之间的乳酸浓度变化的变化，并且发现了分析和通气细胞的重要性。

项目成果

Low Cardiac Output Leads Hepatic Fibrosis in Right Heart Failure Model Rats.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0148666
• 发表时间: 2016
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Fujimoto Y;Urashima T;Shimura D;Ito R;Kawachi S;Kajimura I;Akaike T;Kusakari Y;Fujiwara M;Ogawa K;Goda N;Ida H;Minamisawa S
• 通讯作者: Minamisawa S

Lactate impaired excitation-contraction coupling in the atrial myocardium

乳酸损害心房肌的兴奋-收缩耦合

• 发表时间: 2014
• 作者: Daisuke Shimura;Yoichiro Kusakari;Nobuhito Goda;and Susumu Minamisawa
• 通讯作者: and Susumu Minamisawa

The manner of metabolism is different between the atrium and the ventricle

• DOI: 10.1096/fasebj.26.1_supplement.1144.18
• 发表时间: 2012-04
• 期刊: The FASEB Journal
• 作者: D. Shimura;Q. Jiao;Kasumi Kashikura;Keiko Endo;T. Soga;N. Goda;S. Minamisawa

高濃度乳酸負荷が心房と心室の収縮性に及ぼす影響の違い

高浓度乳酸负荷对心房和心室收缩力影响的差异

• 发表时间: 2014
• 作者: 志村大輔;草刈洋一郎;合田亘人;南沢享
• 通讯作者: 南沢享

Metabolomic profiling analysis reveals chamber-dependent metabolite patterns in the mouse heart.

• DOI: 10.1152/ajpheart.00867.2012
• 发表时间: 2013-08
• 期刊: American journal of physiology. Heart and circulatory physiology
• 作者: Daisuke Shimura;Gaku Nakai;Q. Jiao;Kota Osanai;Kasumi Kashikura;Keiko Endo;T. Soga;N. Goda;S. Minamisawa