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心臓生理機能部

研究内容
心室拡張障害の発症機序解明および運動による予防効果の解明

1)心室拡張障害の発症機序解明および運動による予防効果の解明

2型糖尿病合併症の蔓延と共に心室拡張機能障害(以下、拡張障害)、さらにはHFpEFと呼ばれる拡張不全の心不全患者が増加している。現時点でHFpEFには効果的な治療法が無いため、HFpEF発症を予防するにはその前段階である拡張障害の早期診断および治療が必要である。そこで我々は拡張障害発症機序解明による早期診断、さらに、日常的運動による発症予防および早期治療法開発を目指している(AMED 循環器疾患・糖尿病等生活習慣病対策実用化研究事業)。

Ⅱ型糖尿病モデル

Ⅱ型糖尿病モデルラットを用いた実験により、糖尿病では冠微小血管の炎症、心筋組織での酸化ストレスの増加、プロテインキナーゼCやRhoキナーゼの活性化に加え、心筋のタイチンやミオシン結合タンパクCのリン酸化修飾異常が生じていた。これらタンパク質レベルでの異常と単離心筋細胞の弛緩機能評価、さらに放射光イメージングによるin vivoでの心機能解析を組み合わせることで心室拡張障害の発症メカニズムを明らかにして行く。

Waddingham MT, Sonobe T, Tsuchimochi H, Edgley AJ, Sukumaran V, Chen Y-C, Hansra SS, Schwenke DO, Umetani K, Aoyama K, Yagi N, Kelly DJ, Gaderi S, Herwig M, Kolijn D, Mügge A, Paulus WJ, Ogo T, Shirai M, Hamdani N, Pearson JT. Diastolic dysfunction is initiated by cardiomyocyte impairment ahead of endothelial dysfunction due to increased oxidative stress and inflammation in an experimental prediabetes model. J Mol Cell Cardiol. 137: 119-131, 2019.

高血圧・肥満・糖尿病合併モデル

生活習慣病は複数の疾患を合併することが多く、病態形成は複雑である。我々は上記の糖尿病発症モデル以外に、高血圧、または高血圧に加え肥満と糖尿病を合併するモデル動物を用い、これらの疾患発症初期に着目することで、生活習慣病による心・血管障害の病態形成メカニズム解明を行っている。

運動による生活習慣病の発症予防および改善効果の解明

予防医学の観点から、上記生活習慣病モデル動物に対し、生活習慣改善を目指した軽運動プログラムを実施し、血中および心筋の遺伝子・タンパク質の網羅的発現解析、リン酸化解析を行い、拡張障害の早期診断および予防効果判定に有用なマーカーの探索を進めている。

最終更新日:2021年10月01日

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