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Investigation of NOX4-mediated mechanotransduction in mechanically-induced cardiac failure

NOX4介导的机械性心力衰竭中机械转导的研究

基本信息

批准号：
20K12598
负责人：
貝原恵子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K12598/
关键词：
NOX4 ( NADPH Oxidase )メカノトランスダクション活性酸素 ( ROS )心不全 NOX4（NADPH Oxidase )活性酸素（ROS）NADPHオキシダーゼ（NOX）4 NOX4 活性酸素

项目摘要

メカノトランスダクション（力学刺激を受け細胞が生理反応に転換する過程や分子機構）を理解することは、常に機械刺激を受けている心臓において重要である。また、活性酸素（ROS : Reactive oxygen species）は、生命にとって非常に重要な生理活性物質であり、細胞の分化や免疫などに関与している。これまでに、ROS産生を制御するNADPHオキシダーゼファミリーのNOX４（NADPH oxidase 4）が、心筋細胞において伸展時にROS産生を増加し収縮力を増強することを、我々は明らかにしたが、そのメカニズムついては不明である。また、慢性的なメカニカルストレスに対するNOX４由来のROSの影響についても明らかでない。そこで、本研究にて「慢性的なメカニカルストレスで産生されたNOX4由来のROSが心不全移行に関与している」との仮説のもと、NOX4を介したメカニカルストレスがカルシウムハンドリングへ及ぼす影響を明らかにすることを目的とし研究に着手した。我々は、これまでに阻害剤やノックアウトマウスを用いた研究において、伸展刺激よってNOX４由来のROSが産生されTRPV1（Transient Receptor Potential Vanilloid 1）を活性化し、伸展時の収縮力増強に関与している可能性があることを明らかとした。また、新たにNOX４とTRPV1がミトコンドリアに局在することを明らかにした。しかし、慢性的なメカニカルストレス（長期）によって発病する心疾患について我々が行った研究結果では発病が認められた。この結果は、NOX4が慢性的なメカニカルストレスに影響があるとの報告と異なっていた。しかし、ROSと心不全との関係性は重要で、メカニカルストレスにて産生されたROSと心疾患との関連性は今後の病態生理において非常に重要となる。そこで、今後の更なる研究が期待される。

It is important for us to understand the mechanism of mechanical stimulation, cellular physiological reaction and molecular mechanism. ROS (Reactive oxygen species) are important physiologically active substances for life, cell differentiation and immunity. In this case, ROS production is controlled by NADPH oxidase 4, ROS production is increased during muscle cell expansion, and contraction force is increased during muscle cell expansion. The influence of ROS on NOX4 is not obvious. The purpose of this study is to clarify the relationship between ROS and incomplete migration of NOX4 and the generation of NOX4. In this paper, we study the possibility of ROS generation from NOX4 by activation, contraction and extension of TRPV1 (Transient Receptor Potential Vanilloid 1). NOX4 and TRPV1 are new to us. The results of this study suggest that chronic heart disease may be a cause of concern. The result is that NOX4 is a chronic disease. The relationship between ROS and heart failure is important, and the relationship between ROS and heart disease is very important in the future. We are looking forward to further research in the future.