心臓の自律神経調節における亜鉛シグナル伝達の分子制御機構の解明

阐明锌信号传导在心脏自主神经调节中的分子控制机制

• 批准号: 19J14538
• 负责人: 小田 紗矢香
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The Graduate University for Advanced Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14538/
• 关键词: 心筋細胞; β受容体; TRPC6; 亜鉛イオン

本年度は、αアドレナリン受容体（AR）の下流で開口したTRPC6チャネルを介する亜鉛イオン（Zn2+）流入がβARシグナルおよび心筋の陽性変力作用の強さを調節するという新たな知見を得た。(1)TRPC6チャネルによる心筋βARシグナリング強度の調節①近接する2タンパク質を標識するproximity ligation assay（PLA）法を用いてTRPC6とβ1ARの共局在を観察した結果、洞房結節細胞と比較して、左心室心筋細胞で有意に多く存在していた。②一定の電気刺激をかけた心筋細胞において、βAR選択的アゴニスト処置後に見られる細胞内カルシウムイオン濃度変化はTRPC6欠損マウスの心筋細胞で減弱していた。③ラット初代心筋細胞にcAMP検出FRETプローブを発現させ、β受容体刺激後のcAMP産生量を評価した。siRNAでTRPC6をノックダウンした心筋細胞では、β受容体刺激後のcAMP産生量が低下した。(2)αAR-TRPC6-Zn2+経路によるβARシグナル制御①心筋細胞に細胞内亜鉛を遊離させる試薬を処置し、細胞内亜鉛プール量の比較を行った。野生型と比較してTRPC6欠損マウスの心筋細胞で有意に細胞内亜鉛プール量が減少していた。②α1AARとTRPC6を共発現させたHEK293細胞に、細胞外にZn2+が存在する条件下で内因性リガンドであるノルエピネフリン（NE）を処置すると、刺激依存的なZn2+流入が観察された。③ラット初代心筋細胞にαAR阻害剤および細胞内亜鉛キレート剤を処置し、NE刺激を行うと細胞内cAMP産生量が低下した。また、細胞外にZn2+が存在する条件下でαAR活性化剤を前処置し、βAR刺激を行うと細胞内cAMP産生量が増大した。④血管拡張薬ヒドララジンの投与により、循環反射応答を惹起した。TRPC6欠損マウスでは循環反射応答に伴う陽性変力作用が減弱していた。

This year, new findings have been obtained on the regulation of the positive force of βAR in the downstream opening of α AR and TRPC6 in the medium of Zn2+ inflow. (1)TRPC 6 and β1AR were detected by proximity lision assay (PLA) method. The results showed that there were more TRPC6 and β1AR cells in the left ventricle than in the control group. (2) After treatment with certain electrical stimulation, the intracellular concentration of TRPC6 decreased and the cardiac muscle cells were damaged. 3. cAMP production in primary cardiac muscle cells and cAMP production after β-receptor stimulation The cAMP production of cardiac muscle cells stimulated by siRNA TRPC6 decreased. (2)αAR-TRPC6-Zn2+ pathway and βAR pathway control of intracellular lead release in cardiac muscle cells Compared with wild-type TRPC6, the amount of intracellular lead in the cardiac muscle cells was intentionally reduced. (2) α1AAR and TRPC6 co-occur in HEK293 cells in the presence of extracellular Zn2+, and the intrinsic and stimulus-dependent Zn2+ influx is observed. 3. The production of intracellular cAMP in primary cardiac muscle cells decreased due to the inhibition of αAR and the treatment of NE stimulation. In the presence of extracellular Zn2 +, αAR activation increased prior to treatment, βAR stimulation increased intracellular cAMP production. (4) The blood vessel tension is caused by the reflection of the circulatory reflex. TRPC6 is deficient in cyclic reflex response and positive force action is weakened.

项目成果

心臓における TRPC6 を介した交感神経制御メカニズムの解明

阐明心脏中 TRPC6 介导的交感神经控制机制

• 发表时间: 2019
• 作者: 小田 紗矢香;Supachoke Mangmool;田中 智弘;西山 和宏; 西村 明幸;西田 基宏
• 通讯作者: 西田 基宏

TRPC6 positively regulates cardiac contractility by modulating β adrenergic receptor signaling

TRPC6 通过调节 β 肾上腺素能受体信号传导正向调节心肌收缩力

• 发表时间: 2020
• 作者: Sayaka Oda;Supachoke Mangmool;Yohei Yamaguchi;Yuri Kato;Tomohiro Tanaka;Kazuhiro Nishiyama;Akiyuki Nishimura;Gentaro Iribe;Motohiro Nishida
• 通讯作者: Motohiro Nishida

Physiological role of TRPC6 in regulation of cardiovascular system

TRPC6在心血管系统调节中的生理作用

• 发表时间: 2019
• 作者: Oda Sayaka;Mangmool Supachoke;Tanaka Tomohiro;Nishiyama Kazuhiro;Nishimura Akiyuki;Nishida Motohiro
• 通讯作者: Nishida Motohiro

TRPC channels in exercise-mimetic therapy.

• DOI: 10.1007/s00424-018-2211-3
• 发表时间: 2019-03
• 期刊: Pflugers Archiv : European journal of physiology
• 作者: Numaga-Tomita T;Oda S;Nishiyama K;Tanaka T;Nishimura A;Nishida M
• 通讯作者: Nishida M

TRPC3-Nox2 axis mediates nutritional deficiency-induced cardiomyocyte atrophy

• DOI: 10.1038/s41598-019-46252-2
• 发表时间: 2019-07
• 期刊: Scientific Reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Suhaini Sudi;Tomohiro Tanaka;Sayaka Oda;K. Nishiyama;Akiyuki Nishimura;Caroline Sunggip;S. Mangmool;Takuro Numaga‐Tomita;M. Nishida