エネルギー代謝変化は心臓のメカノエナジェティクスを変えて心不全治療へと導く

本研究の到達目標は、心臓のエネルギー代謝を変えることで、左心室の収縮や拡張といった心機能を調節することはできるかを明らかにすることで、心臓を強く長持ちさせる方法や心臓病の予防や治療法を提案することである。心臓はATPという化学的エネルギーを、拍動（収縮と弛緩）という機械的エネルギーへと変換している。平常時、心臓のエネルギー産生における代謝基質は脂肪酸が70%程度であるが、心不全などの病的心臓では、脂肪酸からグルコースへとその割合が変わることが知られている。そこで、本研究では、高血圧による圧負荷のみで心不全に至る自然発症高血圧ラット（SHR）と、同系統で肥満と糖尿病を発症するSHR/NDmc-cp（CP）の心臓のエネルギー代謝をメタボローム解析により比較する。また、食品成分として天然のポリアミンであるスペルミジン（SP）をそれらの病態モデルラットに慢性投与した効果についても検討する。それら病態モデルラット群および食品成分投与群の心臓を用いて、ラット摘出心臓の血液交叉灌流実験を行い、左心室メカノエナジェティクス解析を行う。この実験系は、世界でも私しかできない類を見ないユニークな実験方法である。この実験系では心臓の１心拍毎の酸素消費量（VO2）と発生する総機械的エネルギー（PVA）、興奮収縮連関および基礎代謝に要する酸素消費量を算出することができる。またVO2-PVA直線関係の傾きは、心臓の仕事量と酸素消費の割合である収縮効率を示す。よって、本研究により得られた結果は、世界的にも大変貴重であり、また人類の健康に貢献できると確信している。

本研究の到達目標は、心臓のエネルギー代謝を変えることで、左心室の収縮や拡張といった心機能を調節することはできるかを明らかにすることで、心臓を強く長持ちさせる方法や心臓病の予防や治療法を提案することである。心臓はATPという化学的エネルギーを、拍動（収縮と弛緩）という機械的エネルギーへと変換している。平常時、心臓のエネルギー産生における代謝基質は脂肪酸が70%程度であるが、心不全などの病的心臓では、脂肪酸からグルコースへとその割合が変わることが知られている。そこで、本研究では、高血圧による圧負荷のみで心不全に至る自然発症高血圧ラット（SHR）と、同系統で肥満と糖尿病を発症するSHR/NDmc-cp（CP）の心臓のエネルギー代謝をメタボローム解析により比較する。また、食品成分として天然のポリアミンであるスペルミジン（SP）をそれらの病態モデルラットに慢性投与した効果についても検討する。それら病態モデルラット群および食品成分投与群の心臓を用いて、ラット摘出心臓の血液交叉灌流実験を行い、左心室メカノエナジェティクス解析を行う。この実験系は、世界でも私しかできない類を見ないユニークな実験方法である。この実験系では心臓の１心拍毎の酸素消費量（VO2）と発生する総機械的エネルギー（PVA）、興奮収縮連関および基礎代謝に要する酸素消費量を算出することができる。またVO2-PVA直線関係の傾きは、心臓の仕事量と酸素消費の割合である収縮効率を示す。よって、本研究により得られた結果は、世界的にも大変貴重であり、また人類の健康に貢献できると確信している。