Metabolic remodeling in dysfunction of the cardiac conduction system: a role of miRNAs

心脏传导系统功能障碍的代谢重塑：miRNA 的作用

• 批准号: 21K06790
• 负责人: 中尾 周
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06790/
• 关键词: 心臓電気生理学; 病態生理学; 細胞内エネルギー代謝; 心臓刺激伝導系; 非コードRNA; 細胞内代謝

持久運動のアスリートには心拍数の著しい低下（徐脈）の発生リスクが高いが、その分子メカニズムの全貌は明らかでない。研究代表者らは、こうした運動誘発性徐脈の原因として心拍動の指令塔である心臓ペースメーカ組織におけるイオンチャネル機能低下があること、それには特定の転写因子やマイクロRNA（miRNA）の発現変動が重要であることを見出し、さらに、予備実験のRNA-seq解析から、これまで不明であったペースメーカ組織固有の代謝様式を特徴づける遺伝子発現パターンを発見している。本研究で計画している、研究1）心臓ペースメーカ組織に特有の生理学的なエネルギー代謝様式；研究2）持久運動による心臓ペースメーカ組織の代謝様式の変化；研究3）代謝変化と心拍調節機能との関連性およびmiRNAの関与の解明のうち、現時点では研究1)および3)に関連して、心拍生成に関与するエネルギー基質の依存度解析および洞房結節に高発現するmiRNAプロファイリングを実施した。その結果、洞房結節の心拍調節には好気性代謝が優位であることが判明し、さらに依存性の高いエネルギー基質の特定を進めている。また、洞房結節に高発現するmiRNAには心臓の他の領域と共通するものだけでなく洞房結節特異的に発現する可能性のあるmiRNAも含まれていることが見いだされ、これらのmiRNA発現ベクターを作製した。次年度は、このベクターをもちいた脂質代謝因子の転写制御因子へのmiRNAの結合および転写活性の抑制効果の検証に進む。また、研究２）持久運動モデルにおける代謝様式の変化は、マウスモデルを作製し、摘出心臓を用いた組織レベルの電気生理学的解析をエネルギー代謝酵素阻害薬を用いて実施する。

The number of beats in the heart is low (Xu pulse), and the number of pulses in the heart is high. Research representative: The cause of motion-induced pulse and the significance of RNA-seq analysis of specific transcription factors in the development of mRNA (miRNA) The metabolic pattern inherent in the tissue is characterized by the presence of a protein. This study was designed to investigate 1) the physiological and metabolic patterns specific to cardiac tissue; 2) the metabolic patterns of cardiac tissue during prolonged exercise; Study 3) Correlation between metabolism and cardiac beat regulation function and miRNA expression, current point Study 1) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 3) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 4) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 5) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 6) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 7) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 8) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 9) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 9) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression, current point Study 9) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and miRNA expression and miRNA expression, current point Study 9) Correlation between metabolism and cardiac beat generation and cardiac beat generation and miRNA expression. As a result, it has been established that the cardiac rhythm regulation of bridal chamber nodules is superior to that of aerobic metabolism, and the specific nature of the highly dependent organic matrix has been improved. The miRNA is highly expressed in other domains, common to all, and the miRNA is highly expressed in other domains. In the next year, the identification of binding and inhibitory effects of miRNA binding and activity of lipid metabolism factors in the middle of the molecule was improved. Study 2) Prolonged exercise, metabolic enzyme inhibition, control, extraction, electrophysiological analysis of tissue, and application of metabolic enzyme inhibitors

项目成果

Cardiac ion channel remodelling underlies exercise-induced atrioventricular block in large and small animal models.

在大型和小型动物模型中，心脏离子通道重塑是运动诱发房室传导阻滞的基础。

• 发表时间: 2021
• 作者: Nakao S;Mesirca P;Nissen SD;Mangoni M;Jespersen T;Buhl R;Dobrzynski H;Boyett MR;D’Souza A.
• 通讯作者: D’Souza A.

Cardiac ion channel remodelling associated with miRNA upregulation underlies exercise-induced bradyarrhythmias.

与 miRNA 上调相关的心脏离子通道重塑是运动诱发的缓慢性心律失常的基础。

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakao S;Kawamura T;Dobrzynski H;Boyett M;D'Souza A
• 通讯作者: D'Souza A

Beta-3 adrenergic receptors in the sinoatrial node for heart rate regulation.

窦房结中的 Beta-3 肾上腺素受体可调节心率。

• 发表时间: 2021
• 作者: Nakao S;Yanagisawa K;Ueyama T;Hasegawa K;Kawamura T
• 通讯作者: Kawamura T

生命科学部・中尾周講師らがアスリートに発生する不整脈の新たな分子メカニズムを解明

生命科学学院讲师 Shu Nakao 等人阐明了运动员心律失常的新分子机制

University of Manchester/University of Liverpool(英国)

曼彻斯特大学/利物浦大学（英国）